[发明专利]应用于地铁隧道的地震防护装置及地铁隧道支护系统

说明书

本发明提供了一种应用于地铁隧道的地震防护装置及地铁隧道支护系统，属于隧道防护技术领域。应用于地铁隧道的地震防护装置包括主缓冲器、副缓冲器以及传力机构；主缓冲器用于连接隧道的初衬和二衬；副缓冲器具有固定端和受力端，固定端与主缓冲器的侧壁固定连接；传力机构用于连接初衬和/或二衬与副缓冲器的受力端，以将初衬与二衬之间的部分应力传递至副缓冲器，减小主缓冲器所受应力。本发明还提供了一种地铁隧道支护系统。本发明提供的应用于地铁隧道的地震防护装置及地铁隧道支护系统，与以往防护理念不同，将内外衬砌柔性分离，同时有效减小了主缓冲器的应力负担，降低了地震发生时隧道发生Y向拉压破坏的风险。

技术领域

本发明属于隧道防护技术领域，更具体地说，是涉及一种应用于地铁隧道的地震防护装置及地铁隧道支护系统。

背景技术

随着我国综合国力的提升与人口数量的增长,国内对于缓解交通压力的需求日益迫切,地铁作为一种埋置于地下的工程建筑物正在我国的交通运输工程建设中被广泛修建。过去大多数学者普遍认为地铁隧道由于受到围岩的束缚具有较好的抗震性能，而近年来发生的多次破坏性的大地震不得不让我们重新把地铁隧道的抗震抗灾作为研究重点。

目前，地铁隧道的防震措施主要有两种：1、在围岩中设置锚杆并喷注混凝土，用来提升围岩刚度，抵抗地震变形的能力；2、通过使用轻骨料混凝土，并在混凝土中掺入高强材料来改变地铁隧道结构自身性能。这两种措施主要从隧道结构材料防震方向出发，以刚性防震为主，由于混凝土等材料为刚性材料，在地震等级较大时极易出现裂缝甚至断裂，轻则造成漏水、落石，重则造成结构垮塌、人员伤亡。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种应用于地铁隧道的地震防护装置及地铁隧道支护系统，旨在解决目前的地铁隧道防震措施抗震效果差的技术问题。

一方面，提供了一种应用于地铁隧道的地震防护装置，包括：

主缓冲器，用于连接隧道的初衬和二衬；

副缓冲器，具有固定端和受力端，固定端与所述主缓冲器的侧壁固定连接；以及

传力机构，用于连接所述初衬和/或所述二衬与所述副缓冲器的受力端，以将所述初衬与所述二衬之间的部分应力传递至所述副缓冲器，减小所述主缓冲器所受应力。

进一步地，所述传力机构包括：

四个传力杆，依次铰接围成菱形桁架，所述菱形桁架高度方向上的两个顶点上分别设置有用于与所述初衬或所述二衬连接的铰支座，宽度方向上的两个顶点中一个顶点与所述副缓冲器的受力端铰接，另一个顶点与所述初衬的侧壁相接。

进一步地，所述传力机构还包括：

第一弹性件，连接所述菱形桁架宽度方向上的两个顶点。

进一步地，所述传力机构与所述初衬的相应侧壁滑动连接。

进一步地，所述传力机构通过抗剪装置与所述初衬的相应侧壁滑动连接；

所述抗剪装置包括：

第一抗剪槽，固定设置于所述初衬的相应侧壁上；以及

第一推杆，一端与所述传力机构的相应端部转动连接，另一端滑动设置于所述第一抗剪槽内。

进一步地，所述副缓冲器包括：

第一壳体，设置在所述主缓冲器的侧壁上，内设空腔且两端开放；

第二推杆，一端与所述传力机构连接，另一端插设于所述第一壳体的空腔内、通过第二弹性件与所述主缓冲器的侧壁连接；以及

限位件，设置在所述第一壳体内，与所述第二推杆滑动连接，用于限定所述第二推杆与所述第一壳体的相对位置。

进一步地，所述限位件包括：