[发明专利]一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构

说明书

本发明公开了一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，属于盾构隧道相关技术领域，其通过在盾构隧道底部沿纵向设置具有矩形截面的中间箱涵，并对应其设置支撑平台、弧形板、隔离板和滑动垫层，使得中间箱涵可在地震发生时带动现浇路面板、行车道板、轨道板等机构不完全随着隧道结构横向摆动，实现轨道的大半径曲线变形，满足地震发生时盾构隧道内列车的正常运行。本发明的轨道变形控制结构，其结构简单，设置成本较低，能有效保证有底部廊道的盾构隧道中轨道结构在地震作用时的正常运行，提升盾构隧道运行的安全性和稳定性，减少地震发生时轨道结构和隧道结构可能出现的损坏，保证盾构隧道的安全运营，具有极好的推广应用价值。

技术领域

本发明属于盾构隧道相关技术领域，具体涉及一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构。

背景技术

在隧道的施工工艺中，盾构法是一种隧道暗挖施工的全机械化施工方法，其往往具有施工安全、掘进速度快、工程质量好、复杂地层适应性强、地表沉降小、对周边环境影响小等诸多优点，已成为隧道工程的主要修建方法之一，在城市地铁、城市铁路、市政道路与基础设施、水下隧道等方面都得到了广泛应用。在盾构隧道的建设中，不可避免地会出现穿越软弱破碎带区域的情形，由于地下结构受到破坏后的修复极其困难、修复成本较高，因此，对地下结构的抗震研究，特别是穿越软弱破碎带区域的隧道抗震研究是十分必要的。

当盾构隧道穿越软弱破碎带区域，特别是活动性断层时，由于围岩的地质条件差异较大，发生地震作用时，盾构隧道结构的地震响应很大，尤其是穿越土、岩(软、硬)地层交界的区段，地层条件变化较大，是地下结构抗震的危险部位。盾构隧道结构的震害程度不仅受到围岩条件的影响，还受到地震参数、隧道埋深、管片结构参数、施工方法等因素的影响。目前，在盾构隧道设计时，往往通过加大管片衬砌厚度，增强管片衬砌刚度来满足盾构隧道的抗震需要，但是，上述方法并不能起到很好的抗震效果，反而会由于管片刚度增加导致其在地震作用时更加容易发生破坏。通常情况下，在土、岩交界(刚度突变)部位采用设置柔性接头结构的方法来提升隧道结构的抗震性能，例如设置大变形环，该柔性接头结构允许其两端连接的衬砌在一定范围内发生拉伸、压缩和剪切作用引起的位移，释放地震作用时其它区段隧道结构的变形。该方法适用于软、硬地层交界部位跨度较小的情况，否则由于变形环长度有限，其减震效果大大降低。

此外，当柔性接头结构用于盾构隧道时，对于有底部廊道的盾构隧道，由于其轨道板与盾构隧道管片通过预制箱涵、现浇牛腿和现浇车道板等约束成一体，因此当地震作用时，隧道结构发生位移时会连带轨道一起发生错动，或使轨道产生严重的扭曲，当列车通过该区段时，可能导致列车发生脱轨事故，严重时会导致列车颠覆撞击隧道壁，造成隧道结构的破坏，进而引发更为严重的次生灾害。因此，现有设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道结构无法充分满足地震发生时盾构隧道使用过程中的安全性和稳定性，存在一定的局限性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，其中通过在盾构隧道中设置由中间箱涵、支撑平台、隔离板、弧形板、滑动垫层和现浇路面板等结构组成的轨道变形控制结构，有效实现了盾构隧道在发生地震作用时，隧道内的轨道结构不完全随着隧道进行横向移动，避免了轨道结构的变形过大，保证了穿越软弱破碎带区域的盾构隧道在地震发生时的运行安全，提升了隧道和轨道结构的安全性和稳定性。

为实现上述目的，本发明提供一种设置于有底部廊道的盾构隧道内的轨道变形控制结构，包括盾构隧道内沿纵向连续设置的中间箱涵，其特征在于，

所述中间箱涵为横截面呈“矩形”的方形箱涵，其两侧端面上分别沿隧道纵向设置有承台，所述承台的顶面水平设置并低于所述中间箱涵的顶面高度；且所述盾构隧道内的底部对应所述中间箱涵固定设置有支撑平台，所述中间箱涵对应放置在该支撑平台的顶面；以及在所述中间箱涵两侧的隧道内周壁上分别沿纵向固定设置有弧形板，所述弧形板的顶面水平设置，并在该弧形板的顶面沿纵向固定设置有一定厚度的滑动垫层，并使得所述滑动垫层的顶面平齐于所述承台的顶面；且