[发明专利]强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构及施工方法

说明书

本申请公开了一种强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构及施工方法，在沿隧道的径向方向由外至内依次设置初衬层、减震层、保温层和二次衬砌层，其中，在所述二次衬砌层间隔布置数个贯穿所述二次衬砌层的减震缝结构，所述减震缝结构包括沿隧道的径向方向从外至内依次设置的波浪形止水带、吸能复合填充管结构和减震缝阻隔板结构，所述减震缝阻隔板结构用于承载所述吸能复合填充管结构，并配合所述波浪形止水带和所述吸能复合填充管结构容许伸长变形或压缩变形；本申请中先施工段二次衬砌和后施工段二次衬砌通过波浪形纵向防冻减震缝结构联结在一起并作为二次衬砌层承受纵向地震作用，保障行车安全。

技术领域

本申请涉及隧道防冻减震缝技术领域，尤其涉及一种强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构及施工方法。

背景技术

一方面，强震区隧道洞口易出现仰坡崩塌、衬砌开裂和垮塌等严重震害，强震区隧道的抗减震问题需要格外关注。目前强震区隧道减震主要从改变围岩性能和隧道本身性能两种思路来考虑，设置减震系统为重要的措施之一，包括在衬砌和围岩间设置减震层、减震器以及隧道纵向接头部位设置纵向减震缝等。其中，设置纵向减震缝措施因其布置简易、施工速度快、效果显著和用料成本低等方面的优势，在隧道减震设计中逐渐受到重视。

另一方面，在高海拔寒区，气候寒冷，常年积雪，昼夜温差大，大面积冰冻山体长期处于融化和冻结循环的状态，融水对施工和隧道运营都有很大的影响，隧道结构设计需要考虑保温和防水问题。

对于强震区高海拔寒区隧道的纵向防冻减震缝设计，既需要解决隧道洞口的防寒保温问题，防止运营期间衬砌混凝土冻伤；同时更需关注纵向减震缝的渗水问题，避免其因裂缝渗漏水产生冻胀，最终导致二衬结构发生过大变形甚至冻裂的现象，影响行车安全。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构及施工方法，先施工段二次衬砌和后施工段二次衬砌通过波浪形纵向防冻减震缝结构联结在一起并作为二次衬砌层承受纵向地震作用，所述技术方案如下：

本申请第一方面提供一种强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构，在沿隧道的径向方向由外至内依次设置初衬层、减震层、保温层和二次衬砌层，其中，在所述二次衬砌层间隔布置数个贯穿所述二次衬砌层的减震缝结构，所述减震缝结构包括沿隧道的径向方向从外至内依次设置的波浪形止水带、吸能复合填充管结构和减震缝阻隔板结构，所述减震缝阻隔板结构用于承载所述吸能复合填充管结构，并配合所述波浪形止水带和所述吸能复合填充管结构容许伸长变形或压缩变形。

例如，在一个实施例提供的强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构中，所述减震缝阻隔板结构包括两至少部分交叠设置的减震缝钢板，在所述减震缝钢板的交叠处设有腰孔，两所述减震缝钢板通过所述腰孔可滑动式连接，以使两所述减震缝钢板可错移滑动。

例如，在一个实施例提供的强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构中，所述吸能复合填充管结构的两端预制成椭球状并与所述二次衬砌层通过球铰接连接，所述吸能复合填充管结构包括聚乙烯管和泡沫混凝土，所述泡沫混凝土设置在所述聚乙烯管内形成固态的一体结构。

例如，在一个实施例提供的强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构中，所述波浪形止水带的两端通过连接组件与所述二次衬砌层连接，所述连接组件包括固定钢板和固定钢条，所述固定钢板与所述保温层抵接，所述波浪形止水带的两端分别与所述固定钢板连接；所述固定钢条一端与所述固定钢板连接，另一端与所述二次衬砌层连接。

例如，在一个实施例提供的强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构中，在所述二次衬砌层内设有钢筋笼，所述固定钢条远离所述固定钢板的一端与所述钢筋笼固定连接。

例如，在一个实施例提供的强震区高海拔寒区隧道纵向防冻减震缝结构中，所述减震缝阻隔板结构的两端与所述二次衬砌层内的所述钢筋笼固定连接。