[发明专利]一种用于地裂缝场地分段隧道的接头装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种用于地裂缝场地分段隧道的接头装置及其施工方法，包括第一道防水机构，第一道防水机构沿分段隧道的轴向设置于隧道一衬与隧道二衬之间；第二道防水机构设置在相邻分段隧道的切口处，第三道防水机构设置在相邻分段隧道的切口处，并靠近分段隧道的内表面一侧设置；第四道防水机构设置在相邻分段隧道的切口处，并位于分段隧道的内表面上；滑动连接机构设置在相邻分段隧道的切口处，并位于第二道防水机构与第三道防水机构之间；滑动连接机构中的第一连接套筒能够在竖向滑动轨道中沿分段隧道的直径方向自由滑动，第二连接套筒能够在水平滑动轨道中沿垂直分段隧道的直径方向自由滑动；本发明防水效果好，强度与可控性高，变形反馈灵敏。

技术领域

本发明属于隧道工程防护技术领域，特别涉及一种用于地裂缝场地分段隧道的接头装置及其施工方法。

背景技术

近年来，随着城市化进程的快速推进，城市人口密度迅速增大，地面交通面临巨大的压力；在城市用地资源日益紧张的情况下，为有效缓解市区拥堵，许多城市正在向地下寻求发展空间，大力推进城市地铁建设；但由于不同城市面临不同的地质条件，其差异性和复杂性导致城市地铁建设时面临诸多挑战。

地裂缝场地地铁隧道的防护是一大难题，由于地裂缝的缓慢活动会使上、下盘土体产生差异沉降，导致穿越地裂缝的地铁隧道在一定范围内产生三向变形(垂直＞轴向＞水平)和扭转变形，从而破坏结构稳定性，威胁地铁运营安全。为了使隧道能够在一定范围内适应地裂缝的变形，减轻结构的变形破坏，目前的做法是在隧道穿越地裂缝的一定范围内使结构分段，设置一定数量的变形缝并采用柔性结构连接；但由于隧道分段数量的影响，隧道面临很大的防水压力，现有的分段接头仅考虑了拉压变形，且其强度和可控性也不高，在变形较大时严重影响防水效果；此外，由于地裂缝的缓慢变形引起的分段隧道变形在初期时的反馈不明显，而当隧道出现明显变形时却已错过及时维护时间，带来高昂的维护代价。

因此，需要提供一种强度高、可控性强、防水效果好且变形反馈灵敏的地裂缝场地分段隧道接头及施工方法以解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于地裂缝场地分段隧道的接头装置及其施工方法，以解决现有的分段隧道接头仅考虑了拉压变形，其强度和可控型较低，在较大变形时严重影响防水效果，并且变形反馈灵敏性较差的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种用于地裂缝场地分段隧道的接头装置，包括第一道防水机构、第二道防水机构、滑动连接机构、第三道防水机构及第四道防水机构；第一道防水机构沿分段隧道的轴向设置于隧道一衬与隧道二衬之间；第二道防水机构设置在相邻分段隧道的切口处，第二道防水机构的一端与上一隧道段的隧道二衬外表面相连，第二道防水机构的另一端与下一隧道段的隧道二衬外表面相连；第三道防水机构设置在相邻分段隧道的切口中，并靠近分段隧道的内表面一侧设置；第三道防水机构的一侧与上一隧道段的隧道二衬切口端面紧密接触，第三道防水机构的另一侧与下一隧道段的隧道二衬端面紧密接触；第四道防水机构设置在相邻分段隧道的切口处，并位于分段隧道的内表面上；第四道防水机构的一端与上一隧道段的隧道二衬内表面相连，第四道防水机构的另一端与下一隧道段的隧道二衬内表面相连；

滑动连接机构设置在相邻分段隧道的切口处，并位于第二道防水机构与第三道防水机构之间；滑动连接机构包括竖向滑动轨道、第一连接套筒、第一咬合钩、第二咬合钩、第二连接套筒及水平滑动轨道；竖向滑动轨道的一侧与上一隧道段的隧道二衬端面固定，竖向滑动轨道的另一侧与第一连接套筒的一端滑动连接，第一连接套筒的另一端与第一咬合钩的一端相连，第一咬合钩的另一端与第二咬合钩的一端咬合固定，第二咬合钩的另一端与第二连接套筒的一端相连，第二连接套筒的另一端与水平滑动轨道的一侧滑动连接，水平滑动轨道的另一侧与下一隧道段的隧道二衬端面固定；其中，第一连接套筒的滑动端能够在竖向滑动轨道中沿分段隧道的直径方向自由滑动，第二连接套筒的滑动端能够在水平滑动轨道中沿垂直分段隧道的直径方向自由滑动。