[发明专利]一种逆断层中保护隧道的倾斜式刚性可滑移结构

说明书

本发明提供了一种逆断层中保护隧道的倾斜式刚性可滑移结构，其特征在于，包括第一滑移块组和第二滑移块组，第一滑移块组和第二滑移块组分别设置于隧道长度方向的两侧；第一滑移块组和第二滑移块组相对于地表面倾斜设置；第一滑移块组和第二滑移块组均包括两块相互滑动连接的滑移块；第一滑移块组和第二滑移块组吸收逆断层错动释放的能量，避免能量传递至隧道上，保护隧道结构不发生失稳现象，第一滑移块组和第二滑移块组是设置于隧道外部的，在对保护隧道结构不发生失稳的基础上，不会改变隧道的整体结构和不会减小隧道断面，解决了传统的隧道保护措施，存在加固后的隧道结构整体性差和隧道断面减小的问题。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，特别是涉及一种逆断层中保护隧道的倾斜式刚性可滑移结构。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，地下隧道的建设也呈现出了井喷式的增长。但随之而来的是隧道工程中地震灾害的风险不断增大，特别是地震引发的逆断层错动对隧道工程的影响不容忽视。

目前，我国的市域铁路隧道主要采用盾构法施工，该技术已经得到广泛应用。但是，在地震突发时，引起逆断层的剧烈错动使得隧道的位置和结构状态难以控制，隧道结构的稳定性容易受到破坏，造成人员伤亡和巨额财产损失。因此，如何保障隧道结构在逆断层错动事件发生时的稳定性成为了当前隧道建设中亟待解决的问题。

传统的保护措施主要采用加固措施，如钢筋混凝土加固、钢框架加固等。这些方法可以增强隧道结构的承载能力和抗震能力，但加固后的隧道结构整体性差，隧道断面减小，对于车辆通行和运输等使用效率较低。而且，加固措施所需时间和费用也较高。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明旨在提供了一种逆断层中保护隧道的倾斜式刚性可滑移结构，解决了传统的隧道保护措施，存在加固后的隧道结构整体性差和隧道断面减小的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供了一种逆断层中保护隧道的倾斜式刚性可滑移结构，其包括第一滑移块组和第二滑移块组，第一滑移块组和第二滑移块组分别设置于隧道长度方向的两侧；第一滑移块组和第二滑移块组相互平行设置；第一滑移块组和第二滑移块组的顶部与地表面平齐，第一滑移块组和第二滑移块组的底部嵌入地层中；

第一滑移块组和第二滑移块组相对于地表面倾斜设置；第一滑移块组和第二滑移块组均包括两块相互滑动连接的滑移块。

本发明中逆断层中保护隧道的倾斜式刚性可滑移结构的基本原理为：通过在隧道长度方向的两侧分别设置有第一滑移块组和第二滑移块组，当隧道周围的土层发生逆断层错动时，通过土体的挤压作用，第一滑移块组和第二滑移块组中的两块滑移块可以发生相对位移，进而吸收逆断层错动释放的能量，避免能量传递至隧道上，保护隧道结构不发生失稳现象，而且第一滑移块组和第二滑移块组是相对于地表面倾斜设置的，使得第一滑移块组和第二滑移块组也具有横向和竖向的分量，可以从水平和竖直两个方向释放断层错动产生的位移和能量，从而保护隧道。由于逆断层错动在实际工程中产生位置的不确定性，设置两个相互平行的滑移块组可解决断层位置不确定性的问题。

由于本发明中的第一滑移块组和第二滑移块组是设置于隧道外部的，在对保护隧道结构不发生失稳的基础上，不会改变隧道的整体结构和不会减小隧道断面，解决了传统的隧道保护措施，存在加固后的隧道结构整体性差和隧道断面减小的问题。

进一步地，作为第一滑移块组和第二滑移块组中两块滑移块滑动连接的具体设置方式，第一滑移块组和第二滑移块组中的两块滑移块均通过啮合钢齿滑动连接，滑动方向为第一滑移块组和第二滑移块组的宽度方向。

进一步地，作为滑移块的具体设置方式，每块滑移块的材质均为呈矩形结构的刚性钢片；每块滑移块的长度方向均与隧道的长度方向同向；每块滑移块的宽度方向相对于地表面倾斜设置；第一滑移块组和第二滑移块组中的两块滑移块之间均设置有啮合钢齿。