[发明专利]一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法

说明书

本发明提供一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法，衬砌接头包括：初支衬层；弹性垫板，弹性垫板位于隧道活断层处，并对应设置于初支衬层内侧，弹性垫板包括内垫板和外垫板，内垫板和外垫板之间设有弹性件；二支衬层，二支衬层沿隧道的内壁自隧道活断层两端向中间延伸，并在隧道活断层中部间隔分布形成安装工位，在安装工位设有柔性衬块。在隧道活端面设置柔性衬块，形成柔性支护，减少隧道发生大距离的错距时的内力，以减少衬砌结构损失，在发生小错距条件下可以实现自动复位，在中错距条件下减少对衬砌支护的损伤，在大错距条件下进行震后修复，具体在震后可以切除预制接头，再安装新的接头实现震后修复。

技术领域

本发明属于隧道支护的技术领域，具体涉及一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法。

背景技术

活断层在国内外分布非常广泛，突发性的断层错动是造成地质灾害的重要因素，对人类的生命财产和工程安全都带来了巨大影响。活动断层错动时产生的同震地表破坏、岩体变形、地表强震及其他次生地质灾害等均可能对穿越活动断层的隧道结构带来冲击。长距离的山岭隧道施工时，因受地形、地质等自然环境情况以及施工设计线路布置的限制，必然面临着隧道跨越活断层的现象。一般地，隧道衬砌属于刚性结构，在随周围移动岩土体产生强制位移后，产生极大的内力，最终将发生结构失稳破坏。

目前，隧道在大错动量条件下的防护设计理念主要有四种，分别为隔能耗能、柔性铰接、超挖设计及新材料应用等4种类型。对于传统的隧道柔性接头存在的主要问题有：构造复杂，止水功能和抗错功能分离，且在一定错动量之后存在较大的永久变形，造成修复困难。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，本申请提供了一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头及施工方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头，所述衬砌接头包括：

初支衬层；

弹性垫板，所述弹性垫板位于隧道活断层处，并对应设置于所述初支衬层内侧，所述弹性垫板包括内垫板和外垫板，所述内垫板和所述外垫板之间设有弹性件；

二支衬层，所述二支衬层沿隧道的内壁自隧道活断层两端向中间延伸，并在隧道活断层中部间隔分布形成安装工位，在安装工位设有柔性衬块。

作为优选，所述弹性件为弹簧，多个所述弹簧在所述内垫板和所述外垫板之间均布。

作为优选，在所述内垫板和所述外垫板之间设有刚性垫块。

作为优选，所述柔性衬块包括两个混凝土块，两个混凝土块分别连接安装工位两侧的所述二支衬层；

在两个所述混凝土块之间设置有锚固筋，所述锚固筋沿隧道的长度方向延伸，其两端分别锚固在两个所述混凝土块内部。

作为优选，两个所述混凝土块之间还设置有土工膜，所述土工膜为与隧道直径适配的环形结构，所述土工膜的两端对应预埋于两个所述混凝土块内部。

作为优选，所述柔性衬块为预制件，所述锚固筋和所述土工膜预制于所述柔性衬块内部。

作为优选，所述混凝土块内壁相互远离的一端设有企口，所述二支衬层端部设有对应伸向所述企口的承接口。

作为优选，两个所述混凝土块之间填充有柔性填料。

作为优选，所述柔性衬块为块状拼装件，多个所述柔性衬块沿隧道的周向拼接为对应隧道的环状结构。

一种隧道穿越活断层的抗错断衬砌接头施工方法，在隧道活断层处设置衬砌接头，包括：

步骤S1，在隧道内壁施作初支衬层；