一种减震型地下管线隧道及其施工方法与流程

本发明涉及管线隧道的设计和施工技术，特别是能够吸收地震能量减少震动冲击的一种地下管线隧道设计与施工，具体地说地是一种减震型地下管线隧道及其施工方法。

背景技术：

地下管线隧道为埋设在地下的一种管线隧道，现有技术中的地下管线隧道由于自身为钢性设计，缺少弹性缓冲变形的能力，因此在受到车辆、施工等因素影响，产生震动冲击后容易受到损伤。这种损伤会给隧道整体带来伤害，严重的还会造成管线隧道内的管线损坏。因此需要设计一种新的管线隧道，以使隧道内的管线得到更好的保护。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供结构简洁、设计合理、能通过吸收地震能量，保护隧道及管线安全的一种减震型地下管线隧道及其施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种减震型地下管线隧道,该隧道由多个依次相连的单元隧道段组成，每一单元隧道段均由处于外层的外层结构和处于该外层结构内的内层结构组合构成；并且外层结构与内层结构之间形成有闭环的减震缓冲空间，该减震缓冲空间内沿内层结构的整个周向布设有多个以弹性伸缩的方式吸收隧道震动能量的缓冲支座，缓冲支座的一端固定连接在内层结构的外周面，该缓冲支座的另一端连接固定在外层结构的内周面；减震缓冲空间内灌装有在地震作用下当外层结构与内层结构之间产生相对位移时通过流动起到阻尼效果的减震液体。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的缓冲支座由上弹簧固定板、下弹簧固定板和两个缓冲弹簧组成；两个缓冲弹簧并列设置；缓冲弹簧两端中的一端焊接固定在上弹簧固定板上，缓冲弹簧两端中的另一端焊接固定在下弹簧固定板上；缓冲支座的上弹簧固定板固定连接在内层结构的外周面，所述的缓冲支座的下弹簧固定板固定在外层结构的内周面。

上述的减震缓冲空间内沿内层结构的整个周向共布设有十个缓冲支座；十个缓冲支座的安装位置为：内层结构的底边中心处和内层结构的顶边中心处各安装有一个缓冲支座，内层结构的底边上靠近左下角处和靠近右下角处各安装有一个缓冲支座，内层结构的左侧边中心处和内层结构的右侧边中心处各安装有一个缓冲支座，内层结构的左侧边靠近左下角处和内层结构的右侧边靠近右下角处各安装有一个缓冲支座，内层结构的左上角和内层结构的右上角倾斜45度地各安装有一个缓冲支座。

十个缓冲支座构成设置在减震缓冲空间内的一道缓冲环，每一单元隧道段的减震缓冲空间内至少设置有一道缓冲环。

上述的减震缓冲空间内减震液体的灌装高度为减震缓冲空间高度的2/3。

上述的减震液体为苯甲基硅油。

上述的外层结构的内周面上以及内层结构的外周面上均设有一层用于防止减震液体渗漏的防渗层。

上述的防渗层由涂覆在外层结构的内周面上和涂覆在内层结构的外周面上的防渗材料形成，所述的防渗材料为树脂。

上述的单元隧道段中位于减震缓冲空间的两端均设置有防止减震液体外泄的止水橡胶。

本发明还提供了一种减震型地下管线隧道的施工方法，该方法包括以下步骤：

a、分别预制出具有一定长度的外层结构和内层结构；

b、在预制出的外层结构的内周面上和内层结构的外周面上涂覆上一层树脂，使树脂在外层结构的内周面上和内层结构的外周面上形成一种防渗层；

c、将内层结构套配在外层结构中，然后利用缓冲支座将内层结构和外层结构连接组合在一起，并使外层结构与内层结构之间形成闭环的减震缓冲空间；

d、采用止水橡胶将上述减震缓冲空间两端的敞口密封住；使减震缓冲空间形成闭环的密闭空间；

e、通过外层结构顶部设置的灌装口向减震缓冲空间内灌装苯甲基硅油作为减震液体，并控制苯甲基硅油的灌装高度至减震缓冲空间高度的2/3；完成单元隧道段的施工；

f、使上述完成的单元隧道段依次连接，即构成一种能吸收地震能量的减震型地下管线隧道。

与现有技术相比，本发明的地下管线隧道由多个单元隧道段组成，每个单元隧道段均由内层结构和外层结构两个结构组合构成，外层结构和内层结构之间通过设置的缓冲支座能够达到吸收地震能量的目的，特别是外层结构和内层结构之间形成的减震缓冲空间内还灌装有减震液体，减震液体的灌装高度至减震缓冲空间高度的2/3；这样在地震作用下，地下管线隧道发生振动使外层结构与内层结构产生相对位移时，灌装的减震液体能在减震缓冲空间内发生流动，从而可以产生类似于阻尼器的效果，吸收大部分的地震能量，起到保护内层结构的作用，从而使得内层结构中的地下管线得到保护。本发明设计合理、结构简洁，能更好地保护地下管线的安全，并具有施工方便、效率高的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明单元隧道段的剖视结构图；

图3是图2中缓冲支座的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

其中的附图标记为：单元隧道段1、减震缓冲空间1a、外层结构11、内层结构12、缓冲支座2、上弹簧固定板21、下弹簧固定板22、缓冲弹簧23、减震液体3、防渗层4、止水橡胶5。

图1至图3为本发明的结构示意图，如图所示，本发明的一种减震型地下管线隧道,该管线隧道由多个依次相连的单元隧道段1组成，每一单元隧道段1均由处于外层的外层结构11和处于该外层结构11内的内层结构12组合构成；并且外层结构11与内层结构12之间形成有闭环的减震缓冲空间1a，该减震缓冲空间1a内沿内层结构12的整个周向布设有多个以弹性伸缩的方式吸收隧道震动能量的缓冲支座2，缓冲支座2的一端固定连接在内层结构12的外周面，该缓冲支座2的另一端连接固定在外层结构11的内周面；减震缓冲空间1a内灌装有在地震作用下当外层结构11与内层结构12之间产生相对位移时通过流动起到阻尼效果的减震液体3。

外层结构11和内层结构12的断面均为长方形的框体结构，并且外层结构11的左上角和右上角以及内层结构12的左上角和右上角均具有45度的抹角。本发明在外层结构11的顶部设置有加注减震液体3的灌装口，灌装口设置有灌装口密封装置。

外层结构11和内层结构12通过缓冲支座2弹性相连接，从而使本发明的管线隧道在受到地震的作用发生振动时，能通过缓冲支座2的弹性变形吸收部分地震能量；另外灌装在减震缓冲空间内减震液体3也会因外层结构11和内层结构12间的相对位移产生流动，从而可以产生类似于阻尼器的效果，吸收大部分的地震能量，起到保护内层结构12的作用，从而使得内层结构12中的地下管线得到保护。

为进一步优化本发明，实施例中如图3所示，本发明的缓冲支座2由上弹簧固定板21、下弹簧固定板22和两个缓冲弹簧23组成；两个缓冲弹簧23并列设置；缓冲弹簧23两端中的一端焊接固定在上弹簧固定板21的内板面上，缓冲弹簧23两端中的另一端焊接固定在下弹簧固定板22的内板面上；缓冲支座2的上弹簧固定板21的外板面固定连接在内层结构12的外周面，缓冲支座2的下弹簧固定板22的外板面则固定在外层结构11的内周面。

实施例中，减震缓冲空间1a内沿内层结构12的整个周向共布设有十个缓冲支座2；十个缓冲支座2的安装位置为：内层结构12的底边中心处和内层结构12的顶边中心处各安装有一个缓冲支座2，内层结构12的底边上靠近左下角处和靠近右下角处各安装有一个缓冲支座2，内层结构12的左侧边中心处和内层结构12的右侧边中心处各安装有一个缓冲支座2，内层结构12的左侧边靠近左下角处和内层结构12的右侧边靠近右下角处各安装有一个缓冲支座2，内层结构12的左上角和内层结构12的右上角倾斜45度地各安装有一个缓冲支座2。缓冲支座2安装的重点原则是在左下角和右下角。

实施例中十个缓冲支座2构成设置在减震缓冲空间1a内的一道缓冲环，每一单元隧道段1的减震缓冲空间1a内至少设置有一道缓冲环。单元隧道段1具有一定的长度，缓冲环的数量应根据单元隧道段1的长度设置。本发明在单元隧道段1中位于减震缓冲空间1a的两端均设置有防止减震液体3外泄的止水橡胶5。当然当单元隧道段1相对过长时，也可以在单元隧道段1中设置止水橡胶5，将单元隧道段1中的减震缓冲空间1a分割成多个小的减震缓冲空间。

实施例中，减震缓冲空间1a内减震液体3的灌装高度为减震缓冲空间1a高度的2/3。

所述的减震液体3为苯甲基硅油。

本发明的外层结构11的内周面上以及内层结构12的外周面上均设有一层用于防止减震液体3渗漏的防渗层4。防渗层4由涂覆在外层结构11的内周面上和涂覆在内层结构22的外周面上的防渗材料形成，防渗材料为树脂。

本发明还提供了一种减震型地下管线隧道的施工方法，该方法包括以下步骤：

a、分别预制出具有一定长度的外层结构11和内层结构12；

b、在预制出的外层结构11的内周面上和内层结构12的外周面上涂覆上一层树脂，使树脂在外层结构11的内周面上和内层结构12的外周面上形成一种防渗层4；

c、将内层结构12套配在外层结构11中，然后利用缓冲支座2将内层结构12和外层结构11连接组合在一起，并使外层结构11与内层结构12之间形成闭环的减震缓冲空间1a；

d、采用止水橡胶5将上述减震缓冲空间1a两端的敞口密封住；使减震缓冲空间1a形成闭环的密闭空间；

e、通过外层结构11顶部设置的灌装口向减震缓冲空间1a内灌装苯甲基硅油作为减震液体3，并控制苯甲基硅油的灌装高度至减震缓冲空间1a高度的2/3；完成单元隧道段1的施工；

f、将上述完成的单元隧道段1依次连接构成一种能吸收地震能量的减震型地下管线隧道。

本发明的减震型地下管线隧道,在地震作用下，地下管线隧道发生振动，缓冲支座中的缓冲弹簧产生变形，缓冲弹簧可以吸收部分地震能量。同时，外层结构与内层结构产生相对位移，外层结构与内层结构之间的苯甲基硅油发生流动，可以产生类似于阻尼器的效果，吸收大部分的地震能量，起到保护内层结构的作用，从而使得内层结构中的地下管线得到保护。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。