[发明专利]一种用于板块活动带隧道的韧性结构

权利要求书

1.一种用于板块活动带隧道的韧性结构，包括让压式锚杆（1）、初喷混凝土层（2）、钢筋网片（3）、圆孔型蜂窝工字钢拱架（4）、铰链（5）、可滑动钢套筒（6）、防水层（7）、蜂窝状钢箱预制模块节（8）、蜂窝状散热孔（8.1）、二衬混凝土层（9）、橡胶条（10）、钢箱预制模块顶部滑槽（11）、钢箱预制模块顶部旋转盘卡座（12）、多功能结构健康监测感知元件（13）和起吊环（14）；

所述二衬混凝土层（9）位于最外层，所述防水层（7）焊接于二衬混凝土层（9）上表面，所述橡胶条（10）粘结于二衬混凝土层（9）与防水层（7）与蜂窝状钢箱预制模块节（8）之间；所述蜂窝状钢箱预制模块节（8）的顶部固定有钢箱预制模块顶部滑槽（11）和钢箱预制模块顶部旋转盘卡座（12）；所述蜂窝状钢箱预制模块节（8）与初喷混凝土层（2）之间设置有圆孔型蜂窝工字钢拱架（4），所述圆孔型蜂窝工字钢拱架（4）腹板开孔，开孔为蜂窝圆形开孔（4.1），所述可滑动钢套筒（6）采用金属管材，内有拉力弹簧，两端封闭，端头焊有铰链（5），带铰链的可滑动钢套筒（6）穿插于圆孔型蜂窝工字钢拱架（4）腹板蜂窝圆形开孔（4.1）内；

所述初喷混凝土层（2）位于最里层，包裹钢筋网和围岩，紧贴可滑动钢套筒（6），所述圆孔型蜂窝工字钢拱架（4）上翼缘与让压式锚杆（1）的一端、钢筋网片（3）焊接，并包裹于初喷混凝土层（2）内；下翼缘与钢箱预制模块顶部滑槽（11）和钢箱预制模块顶部旋转盘卡座（12）进行卡扣连接；让压式锚杆（1）的另一端留在通过初喷混凝土层（2）的外面。

2.根据权利要求1所述的用于板块活动带隧道的韧性结构，其特征在于：所述的蜂窝状钢箱预制模块节（8）内部为蜂窝状结构，内部为多块垂直排列的压弯型金属板组成的蜂窝状折板（815），外部左侧板（811）、外部右侧板（812）、前板（813）和后板（814）为具有延展性可弯折的薄金属板焊接组成箱体将蜂窝状折板（815）包围其中，各外侧面设管槽用以插入橡胶条。

3.根据权利要求2所述的用于板块活动带隧道的韧性结构，其特征在于：所述的蜂窝状折板（815）板材为轧制优质低碳钢板或铝合金材料，蜂窝状折板厚度为0.3-1.0cm，保证蜂窝状钢箱预制模块节（8）具有压缩性，所述箱体外部左侧板（811）、外部右侧板（812）、前板（813）和后板（814）的厚度为0.15-0.5cm。

4.根据权利要求1所述的用于板块活动带隧道的韧性结构，其特征在于：所述的蜂窝状钢箱预制模块节（8）外设箱体，箱体外型可为长方体或弧形管片状，通过采用模块化工厂加工预制，箱体尺寸可调，其长度、高度和宽度尺寸根据围岩级别和支护设计参数选择，所述箱体外焊有起吊环（14），可以单独作为管节使用，亦可作为半预制件现场进行拼装连接成环置于设计位置，与二衬混凝土层共同形成隧道永久结构；箱体上下为蜂窝状散热孔（8.1），为敞开式结构，蜂窝状钢箱预制模块节（8）可以通过散热孔释放热量，所述蜂窝状钢箱预制模块节（8）单独或成环使用时要求散热孔临空面与二衬混凝土层（9）表面平齐。

5.根据权利要求1所述的用于板块活动带隧道的韧性结构，其特征在于：所述的防水层（7）根据蜂窝状钢箱预制模块节（8）与二衬混凝土层（9）空间位置不同，在隧道轴向、环向连接处分别设置，采用超声波焊接机固定，双缝热合爬焊机焊接并紧贴二衬混凝土层（9）内侧和四周，所述防水层（7）采用EVA 防水板或橡胶条。

6.根据权利要求1所述的用于板块活动带隧道的韧性结构，其特征在于：所述的让压式锚杆（1）采用全长粘结式让压锚杆，杆体采用高强度螺纹钢，端头滚丝，带托盘、螺母、根据设计数量和角度布设，尺寸、数量根据隧道结构设计计算确定，一组蜂窝状钢箱预制模块节（8）连接2-4根锚杆，锚杆杆体钻孔埋入围岩中，端部与圆孔型蜂窝工字钢拱架（4）焊接固定成一体。