[发明专利]一种抗震管片、隧道抗震管片支护结构及抗震方法

权利要求书

1.一种抗震管片，其特征在于：包括减震背板（8），减震背板（8）为弧面板，弧面板两侧设有侧法兰（7），弧面板的两端设有减震端法兰（3），减震背板（8）、侧法兰（7）及减震端法兰（3）组成弧形箱体，弧形箱体内设有多个沿轴向设置的组合筋板结构（9）。

2.根据权利要求1所述的抗震管片，其特征在于：所述组合筋板结构（9）包括两个柔性纵筋（1）和至少一个刚性纵筋（4），柔性纵筋（1）的两端分别与侧法兰（7）固定连接，刚性纵筋（4）位于两个柔性纵筋（1）之间，刚性纵筋（4）的一端与一侧的侧法兰（7）连接、另一端与对应的另一侧的侧法兰（7）之间留有间隙。

3.根据权利要求2所述的抗震管片，其特征在于：所述柔性纵筋（1）的两端通过角块（10）与侧法兰（7）固定连接；位于减震背板（8）中部的组合筋板结构（9）对应的刚性纵筋（4）上设有吊孔（6）。

4.根据权利要求1~3任一项所述的抗震管片，其特征在于：所述减震背板（8）包括刚性背板（81）和柔性背板（82），刚性背板（81）和柔性背板（82）交替设置形成外弧面平整的弧面板。

5.根据权利要求4所述的抗震管片，其特征在于：所述减震端法兰（3）包括刚性端法兰（31）和柔性端法兰（32），刚性端法兰（31）和柔性端法兰（32）交替设置；刚性端法兰（31）与刚性背板（81）对应，柔性端法兰（32）与柔性背板（82）对应。

6.根据权利要求5所述的抗震管片，其特征在于：所述减震背板（8）包括两个刚性背板（81）和一个柔性背板（82），柔性背板（82）位于两个刚性背板（81）之间；减震端法兰（3）包括两个刚性端法兰（31）和一个柔性端法兰（32），柔性端法兰（32）位于两个刚性端法兰（31）之间；刚性端法兰（31）焊接在刚性背板（81）端部，柔性端法兰（32）焊接在柔性背板（82）端部。

7.根据权利要求1~3、5、6任一项所述的抗震管片，其特征在于：所述侧法兰（7）和/或减震端法兰（3）上设有密封条（5）。

8.一种隧道抗震管片支护结构，其特征在于：包括混凝土管片环（10）和由权利要求1~7任一项所述的抗震管片组成的抗震管片环（11），混凝土管片环（10）和抗震管片环（11）交替设置。

9.根据权利要求8所述的隧道抗震管片支护结构，其特征在于：混凝土管片环（10）与抗震管片环（11）弧度和厚度均相同。

10.一种隧道抗震管片支护结构的抗震方法，其特征在于：采用如权利要求8或9所述的隧道抗震管片支护结构，具体步骤如下：

S1：掘进机正常掘进时，将混凝土管片环（10）与抗震管片环（11）以ABAB的形式交替铺设在隧道内，形成隧道抗震管片支护结构；

S2：抗震管片环（11）上的组合筋板结构（9）沿隧道轴线方向布置，组合筋板结构（9）的柔性纵筋（1）和刚性纵筋（4）存在一定的刚性差；

S3：掘进机正常掘进时，隧道抗震管片支护结构提供掘进机向前运动的推动力，柔性纵筋（1）受到掘进机的反向推力，而刚性纵筋（4）不受力；当发生强烈震动时，柔性纵筋（1）受到沿隧道轴线方向的力大于受到掘进机的反向推力后，发生轴向隆起变形，而刚性纵筋（4）与对应的另一侧的侧法兰（7）之间的间隙变小，缓冲沿隧道轴线方向的力；当刚性纵筋（4）与对应的另一侧的侧法兰（7）之间的间隙为零时，整环的刚性纵筋（4）形成圆柱状主要受力结构，使整个抗震管片的刚性迅速增大；

S4：在步骤S3中，当发生强烈震动时，减震背板（8）及减震端法兰（3）同时发生形变，抗震管片环（11）整体刚性增大，使混凝土管片环（10）所受瞬时冲击力大大减小，从而避免其刚性过大被压溃损坏。