[实用新型]一种大变形地裂缝段隧道衬砌接缝结构

说明书

技术领域

    本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种大变形地裂缝段隧道衬砌接缝结构。

背景技术

对于目前国内各大城市的轨道交通工程，浅埋暗挖法隧道依旧占据着相当的比例，尤其在超浅覆土地段、对结构净空有特殊要求地段、以及对结构变形有特殊要求地段等区域。地裂缝对区间隧道衬砌结构适应不均匀变形的能力有特殊要求，要求百年设计年限内的最大变形量需达到500mm（或更大），而且还要满足列车正常运营的要求。但是现行的隧道接缝设计主要考虑其防水功能，而非其适应不均匀变形的能力，一般浅埋暗挖法隧道设置的变形缝，仅能满足隧道施工与列车运营期间，由于湿度或温度变化引起的衬砌结构膨胀变形或收缩变形，远远无法满足地裂缝段隧道衬砌结构的变形要求，这将会严重影响地裂缝段区间隧道工程的质量与安全，现有的接缝设计理念很难保证百年工程的设计目标。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大变形地裂缝段隧道衬砌接缝结构及其构建方法，以接缝自身的柔性伸缩来调节地层变形引起的衬砌结构相对位移，提高隧道衬砌适应不均匀变形的能力，实现地裂缝段衬砌接缝的柔性构造与衬砌结构的协调变形。

本实用新型所采用的技术方案是：

大变形地裂缝段隧道衬砌接缝结构，包含有衬砌接缝两侧的衬砌结构，其特征在于：

衬砌接缝的外侧的衬砌结构上固定有且型外贴式橡胶止水带，衬砌接缝的内侧的衬砌结构上固定有Ω型外贴式橡胶止水带。

且型外贴式橡胶止水带为封闭型橡胶止水带，横截面呈“且”字形，即中心孔内设置有平行于橡胶止水带带状部分的横隔带，形成多孔中心孔结构；

且型外贴式橡胶止水带通过锚栓固定于衬砌接缝外侧两边的衬砌结构上。

Ω型外贴式橡胶止水带为开敞型橡胶止水带，横截面呈“Ω”形；

Ω型外贴式橡胶止水带通过Ω型外贴式橡胶止水带外的钢压板以及锚栓，锚固于衬砌结构内预埋的钢垫板上，从而固定于衬砌接缝内侧两边的衬砌结构上。

衬砌接缝两侧衬砌结构相对的端面上均设置有端模钢板。

钢垫板与其内侧设置的锚筋一同预埋于衬砌结构内。

两侧衬砌结构发生相对位移后，相对沉降的衬砌结构与地层间形成的空隙区域内注入回填浆液，相对上升的衬砌结构与Ω型外贴式橡胶止水带之间固定焊接角钢。

大变形地裂缝段隧道衬砌接缝结构的构建方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：预制衬砌结构，并在衬砌接缝内侧预埋钢垫板与锚筋；

步骤二：将端模钢板固定在衬砌接缝两侧衬砌结构相对的端面上；

步骤三：利用锚栓将且型外贴式橡胶止水带固定在衬砌接缝外侧的衬砌结构上；

步骤四：利用钢压板与锚栓，将Ω型外贴式橡胶止水带锚固于衬砌结构内预埋的钢垫板上，同时固定在衬砌接缝内侧的衬砌结构上；

步骤五：在变形后的衬砌接缝外侧，衬砌结构与地层之间形成的空隙区域，及时注入回填浆液；

步骤六：在变形后的衬砌接缝内侧，将钢压板与锚栓重新固定在焊接角钢上，进一步调节Ω型外贴式橡胶止水带的位置。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型在隧道衬砌结构接缝内外侧设置了能自由伸缩的且型外贴式橡胶带与Ω型外贴式橡胶带，以及与外贴式橡胶带相配套的锚固系统，涉及的橡胶材料与锚固材料均为常规材料，其相应尺寸均为常规类型，便于加工制造；且型外贴式橡胶带与Ω型外贴式橡胶带在接缝内的预留长度，可以根据接缝左右侧衬砌结构的相对位移设计；左右侧衬砌结构出现相对位移后，相对沉降的衬砌结构外侧与地层之间形成的局部空隙区域，可通过回填浆液充填密实，接缝内侧Ω型外贴式橡胶带的位置可通过焊接角钢进行调整。通过接缝内预留橡胶带的自由伸缩，地层位移或接缝左右侧衬砌结构的相对位移，将不会对衬砌结构形成附加应力，能够有效避免衬砌裂缝与渗漏的风险，减小潜在的不安全因素，延长隧道的使用寿命，具有较高的经济效益和社会效益，在城市轨道交通、铁路、公路等工程中有广泛的应用前景。 

附图说明

图1为接缝左右侧衬砌结构相对位移前的接缝结构图。

图2为接缝左右侧衬砌结构相对位移后（右侧下降，左侧上升）的接缝结构图。

图3为接缝左右侧衬砌结构相对位移后（左侧下降，右侧上升）的接缝结构图。

图中，1-衬砌结构，2-且型外贴式橡胶止水带，3-Ω型外贴式橡胶止水带，4-端模钢板，5-钢压板，6-锚栓，7-钢垫板，8-锚筋，9-焊接角钢，10-回填浆液。