[发明专利]地震活动断层带设于盾构管片表面的抗震结构及实施方法

说明书

本发明提供一种地震活动断层带设于盾构管片表面的抗震结构，包括位于地震活动断层带的若干盾构管片，盾构管片的内表面上设有若干预应力钢棒，各所述预应力钢棒沿盾构隧道长度方向延伸，各所述预应力钢棒沿盾构隧道长度方向的两端固定于盾构管片上。本发明还提供一种地震活动断层带设于盾构管片表面的抗震结构的实施方法。本发明利用预应力钢棒抗拉性能，通过在盾构隧道管片内侧设置预应力钢棒，组成预应力钢棒环，加强活动断层区段管片环的纵向连接，增大了管片环间的摩擦力，提高了活动断层影响区段管片环的纵向整体刚度，可有效抵抗强地震作用下断层错动产生的冲击力，提高盾构隧道整体抗震能力。

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，尤其涉及一种地震活动断层带设于盾构管片表面的抗震结构及实施方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展以及施工装备技术的不断进步，大型水下隧道工程已进入快速发展期，盾构法隧道因其安全、快速、科技等特点得到了广泛地应用，建设条件越来越复杂。盾构法隧道结构因其衬砌刚度小、接缝处防水密封垫变形余量大，一般在7度以下地震烈度区不设置特殊的抗震措施。但近年来随着修建的盾构隧道越来越多，部分隧道难以避免地位于8度及以上的高地震烈度区和活动断层带。普通的螺栓连接无法满足复杂地质、高烈度震区强震作用下活动断层带盾构隧道的安全和耐久性要求，必须采用特殊的抗震措施。

目前，国内外盾构隧道抗震方法和措施主要是针对软弱地层的，即对沿线软弱地层进行地基加固，减少盾构隧道的地震响应(主要是减少盾构隧道的地震位移量)，这种方法和措施的明显缺点是地震响应(主要是盾构隧道的地震位移)很难完全消除，当地震响应过大时，隧道结构就不能满足安全和耐久性的要求，而且这种方法工程量大、造价高、施工工艺复杂、质量难以保证。

因此有必要设计一种地震活动断层带设于盾构管片表面的抗震结构及实施方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种地震活动断层带设于盾构管片表面的抗震结构及实施方法，利用预应力钢棒抗拉性能，通过在盾构隧道管片内侧设置预应力钢棒，组成预应力钢棒环，加强活动断层区段管片环的纵向连接，以抵抗地震工况下产生的错动拉力，本发明至少解决了现有技术中的部分问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种地震活动断层带设于盾构管片表面的抗震结构，包括位于地震活动断层带的若干盾构管片，盾构管片的内表面上设有若干预应力钢棒，各所述预应力钢棒沿盾构隧道长度方向延伸，各所述预应力钢棒沿盾构隧道长度方向的两端固定于盾构管片上。

进一步地，沿盾构隧道环向，各所述预应力钢棒间隔分布。

进一步地，各所述预应力钢棒均设置于车道层以上范围。

进一步地，各所述预应力钢棒沿盾构隧道长度方向的两端通过第一锚座固定于盾构管片上，预应力钢棒与第一锚座焊接。

进一步地，沿盾构隧道长度方向，与预应力钢棒端部固定连接的盾构管片内表面上设有第一预埋钢板，所述第一锚座焊接固定于所述第一预埋钢板上。

进一步地，所述第一预埋钢板为弧形钢板。

进一步地，所述第一锚座由若干锚座钢板焊接而成，沿盾构隧道环向延伸的锚座钢板上开设有供预应力钢棒贯穿张拉的钢棒孔。

进一步地，预应力钢棒沿盾构隧道环向间隔布置形成预应力钢棒环，预应力钢棒环与相邻的预应力钢棒环搭接并交错布置。

进一步地，沿盾构隧道长度方向，预应力钢棒与相邻的预应力钢棒搭接布置，设有第一预埋钢板的盾构管片内表面上还设有第二预埋钢板，第二预埋钢板上焊接有第二锚座，相邻的预应力钢棒端部与第二锚座焊接，第一预埋钢板上焊接有若干第一锚座，第二预埋钢板上焊接有若干第二锚座，沿盾构隧道环向，所述第一锚座和第二锚座交错间隔布置。