[发明专利]盾构隧道及其预制减振型封底管片

说明书

本发明公开了一种盾构隧道及其预制减振型封底管片。预制减振型封底管片位于圆环状隧道的底部，用于支撑道床，包括圆弧状封底管片本体，封底管片本体的内弧面在两侧对称地设置有拼缝安装部，道床沿着封底管片本体的弦线布置，所述封底管片本体在与道床正对的内弧面设有减振槽，减振槽内部设有减振垫，减振垫的厚度大于减振槽的槽深；所述道床为预制结构，且道床的下表面通过减振垫直接支撑在封底管片本体的上部。由此可知，本发明所述的预制减振型封底管片可以衰减隧道内列车运行产生的振动，可减少列车运行对沿线居民生活和古建筑的影响。

技术领域

本发明涉及轨道交通振动控制领域，是一种盾构隧道及其预制减振型封底管片。

背景技术

城市轨道交通的大规模建设，可以有效提升居民通行的便捷性，但也可能引起一定的结构和环境问题。例如城市轨道交通环境振动不仅会影响居民的日常生活，还可能导致古建筑结构的破坏。随着人们关注度的提高，城市轨道交通环境振动的控制已成为城市轨道交通领域的热门科学问题之一。

目前轨道交通领域所采用的减振措施有：(1)钢轨阻尼器，如中国专利202011069737.0 所公开的钢轨阻尼器；(2)减振扣件，如中国专利申请201510606515.0所述的钢轨减振扣件；(3)减振轨枕，如中国专利申请202110256896.X所公开的减振轨枕；(4)浮置板轨道，如中国专利申请202010067266.3所公开的浮置板轨道。其中，点支撑浮置板轨道被认为具有最好的减振效果，如橡胶浮置板轨道和钢弹簧浮置板轨道。目前还没有针对盾构隧道的主体——管片结构来进行设计，使其具有减振功能。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种预制减振型封底管片，以将预制道床直接通过减振垫安装在盾构隧道处于底部位置处的弧状管片(封底管片)上方，即预制道床的支撑仅依赖于布置在封底管片内弧面上的减振垫，则列车运行所产生的振动会随着预制道床传递，进而通过位于道床与封底管片之间的减振垫减振，导致上部振动在向下传递的传播途径中受到阻隔效果，由此可知，本发明可以衰减隧道内列车运行产生的振动，有效地减少列车运行对沿线居民生活和古建筑的影响。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种预制减振型封底管片，位于圆环状隧道的底部，用于支撑道床，包括圆弧状封底管片本体，封底管片本体的内弧面在两侧对称地设置有拼缝安装部，道床沿着封底管片本体的弦线布置，所述封底管片本体在与道床正对的内弧面设有减振槽，减振槽内部设有减振垫，减振垫的厚度大于减振槽的槽深；所述道床为预制结构，且道床的下表面通过减振垫直接支撑在封底管片本体的上部，同时道床处于横向的两端与封底管片本体的内弧面之间存在满足工程需要的间隙。

优选地，所述减振垫呈散点状、条状或者片状布置在减振槽内部，且减振垫的厚度为 40～70mm，材料为聚氨酯，弹性模量为1-10*10⁶Pa，密度为1000～2000kg﹒m^-3。

优选地，当减振垫呈散点状布置在减振槽内部时，各散点状减振垫呈矩形阵列的方式布置在封底管片本体的内弧面，处于环向的相邻两个散点状减振垫之间的间距与所述散点状减振垫处于环向的下弧长L_下一致，处于纵向的相邻两个散点状减振垫之间的间距与所述散点状减振垫的纵向长度一致。

优选地，每一个散点状减振垫的纵向长度为200mm，而处于环向的上弧长L_上、下弧长L_下分别由下式计算：

其中，R_道床为道床下底面的半径、R_槽为减振槽弧面的半径。

优选地，当减振垫呈条状布置在减振槽内部时，每一条状减振垫的纵向长度与减振槽的纵向长度匹配，而处于环向的上弧长L_上、下弧长L_下分别由下式计算：