[发明专利]一种用于盾构隧道的复合式隔震层结构

说明书

本发明公开了一种用于盾构隧道的复合式隔震层结构，包括设置在围岩与初衬之间的第一隔震层和设置在初衬与管片之间的第二隔震层；所述第一隔震层和第二隔震层的厚度均为0.25m～0.35m；所述第一隔震层采用高性能泡沫混凝土材料，所述第二隔震层采用采用镍钛合金水泥基复合材料。在施作初衬前，在围岩内侧喷涂所述高性能泡沫混凝土材料作为第一隔震层，再施工初衬，然后，在初衬内侧施工第二隔震层，最后进行管片施工，从而完成了具有含复合式隔震层结构的盾构隧道施工。本发明利用两层隔震层，达到同时吸收地震动的能量和限制地下结构变形和位移。

技术领域

本发明涉及地下结构施工领域,具体涉及一种用于盾构隧道的复合式隔震层结构。

背景技术

我国地下空间的开发和地下结构建设规模的不断扩大，近几年来世界范围内频发的大地震对隧道的结构造成了不同程度的破坏，由于地下结构特殊性，对它进行修复工作非常困难。传统的地下隧道抗震设计方法是采用加厚衬砌断面和全断面加筋补强来实现。通过加大构件截面尺寸和配筋，提高结构刚度等方法来加强结构的抗震能力。但这些方法都是针对结构本身，若想达到提升抗震性能，在一般烈度地震作用下不致破坏的目的，造价的提升会很高，经济性差，不易用于隧道这种里程数极长的结构物中。因此，急需用新的思路解决地下结构的抗震隔震问题。

发明内容

本发明的目的，在于针对现有技术的缺陷和局限性，提出了新型的隧道抗震措施，对高烈度地区隧道的抗震施工提供指导和借鉴。本发明利用两层隔震层，达到同时吸收地震动的能量和限制地下结构变形和位移的目的。即在隧道的围岩与衬砌之间，衬砌与管片之间使用不同材料的隔震层，吸收围岩传播给衬砌的震动，从而保护隧道结构不被破坏。使用复合式隔震层结构，采取隔震层分步施工做法，相较于单层隔震施工方法，能更好的发挥每种隔震材料自身的特性，可提高隧道结构抵抗震害的能力。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种用于盾构隧道的复合式隔震层结构，包括设置在围岩与初衬之间的第一隔震层和设置在初衬与管片之间的第二隔震层；所述第一隔震层和第二隔震层的厚度均为0.25m～0.35m；所述第一隔震层采用高性能泡沫混凝土材料，所述第二隔震层采用采用镍钛合金水泥基复合材料。

进一步讲，本发明中，所述高性能泡沫混凝土材料的组分及质量份数为：水泥580～620份，珍珠岩100～120份，水240～260份，防水剂5～6份，防冻剂12～14份，减水剂6～8份，促凝剂28～32份，纤维1份，泡沫0.8份。

所述高性能泡沫混凝土材料中的所述水泥选用标号不低于P.042.5的普通硅酸盐水泥；所述珠岩选用一级珍珠岩；所述防水剂采用有机硅防水剂；所述防冻剂采用工业混凝土防冻剂；所述减水剂采用聚竣酸盐高性能减水剂,碱含量小于10％,减水率大于25％,常压沁水率比小于20％；所述促凝剂采用GK-3B型；所述纤维采用聚丙烯纤维或是棕榈纤维；所述泡沫采用植物蛋白型发泡剂制备，将所述发泡剂与水按1∶15稀释,用发泡机进行物理发泡。

所述镍钛合金水泥基复合材料的组分及质量份数为：水泥540～560份，石英砂220～240份，水300～310份，粉煤灰990～1020份，减水剂2～3份；还包括有镍钛合金纤维，所述镍钛合金纤维与所述镍钛合金水泥基复合材料中上述各组分之和的体积比为1.8％。

所述镍钛合金水泥基复合材料中的所述水泥选用标号不低于P.042.5的普通硅酸盐水泥；所述石英砂的平均粒径为110μm,最大粒径为300μm；所述粉煤灰为一级粉煤灰；所述镍钛合金纤维的长度约为3cm，直径约为0.25mm；所述减水剂采用聚竣酸盐高性能减水剂,碱含量小于10％,减水率大于25％,常压沁水率比小于20％。

本发明的用于盾构隧道的复合式隔震层结构，其中，所述第一隔震层(1)和第二隔震层(3)的厚度均为0.25～0.35m。

本发明具有以下有益效果：