专利名称：一种变形缝用的自适应型接头及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于隧道建筑技术领域，具体涉及一种变形缝用的自适应型接头及其应用。
背景技术：
隧道等地下构筑物的施工中，经常遇到复杂的地质条件，如地裂缝、采空区、溶洞以及陷穴等。尤其是地质构造和不良地质作用下岩土体大面积不均匀沉降引起的地裂缝变形，严重影响地下构筑物的稳定性。具体表现为地裂缝活动引起构筑物的附加应力和附加变形，而地下构筑物的变形过大，将导致其结构开裂甚至破坏而引起渗漏。变形缝就是针对这种情况而预留的构造缝；变形缝可分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。大部分地下室变形缝的宽度不超过60mm，其结构为一条等宽度的直缝。隧道联络通道与主隧道的接口处是隧道结构的薄弱环节，常常设置变形缝，作用主要是避免联络通道与主隧道喇叭口在不均匀剪切变形的情况下使结构产生次生应力。而目前变形缝的设置仍沿用传统民用建筑的伸缩缝和沉降缝的构造方式，传统的变形缝从形状看主要有平缝、错口缝、凹凸缝等形式，变形缝需进行嵌缝和盖缝处理，缝内填浙青麻丝、油膏、橡胶条和泡沫塑料等弹性防水材料。当缝隙较宽时，缝口还用镀锌铁皮、彩色钢板、铝皮等金属调节片作盖缝处理。而传统联络通道变形缝不能适应联络通道与主隧道复杂接口的不均匀沉降及抗震的特殊需求，具体存在以下缺点(I)传统的联络通道变形缝两侧的金属调节片仅能限制联络通道与主隧道竖向的过大差异变形，而对其他方向的错动起不到应有的限制作用，而接口处的差异变形往往是多方向的；(2)传统的联络通道变形缝当差异变形达到设定值时，金属调节片即被锁死，不能自动调节，没有自适应能力；(3)传统的联络通道变形缝没有进行专门的抗震设计。
发明内容
针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本发明提供了 一种变形缝用的自适应型接头，其不仅能在多方向起到减震的作用，且能实现接头变位的自我调节。一种变形缝用的自适应型接头，包括阻尼滑盘；所述的阻尼滑盘两侧分别设有两个阻尼器，且阻尼器与阻尼滑盘活动连接。优选地，所述的阻尼滑盘两侧均开有卡槽，所述的卡槽两端封闭且底部为曲面，所述的阻尼器的活动连接端扣设于其对应的卡槽内；阻尼滑盘能够实现两侧的阻尼器活动连接端的360°全方位的错动，而滑盘面的曲面设计使变形缝两侧的连接端能自我变位调节，避免了传统变形缝两侧金属调节片相互锁死的可能性，卡槽两端封闭是防止变形缝两侧的完全无限制的自由错动而导致变形缝两侧脱开。
优选地，所述的阻尼器包括底座，所述的底座上设有一柱状体，柱状体的另一端设有与卡槽配合的扣件，所述的扣件作为阻尼器的活动连接端；阻尼器主要起轴向的减震作用，且有一定的切向减震效果，增强了联络通道变形缝的抗震性能。优选地，所述的扣件为圆盘状；能够自适应在卡槽中360°全方位旋转。优选地，所述的柱状体为中空结构，其内部通过多层隔板被分成若干阻尼空间，所述的阻尼空间内填充有橡胶；内部的橡胶是主要的减震材料，橡胶之间用钢制的薄壁隔板隔开，使整个柱状体具有较好延性的同时还具有一定的强度。优选地，所述的柱状体外围套设有钢套，钢套的底部设于底座上，所述的钢套长度小于柱状体长度；钢套的作用主要是限制柱状体的过大剪切变形，同时为了不阻碍柱状体的轴向压缩变形。所述的阻尼滑盘、底座、柱状体、隔板和扣件均采用钢材料。一种双线隧道的联络通道，包括连接双线隧道的通道，所述的通道两端与双线隧道的接口处分别设置有两道变形缝，所述的变形缝中均匀布置有多个上述自适应型接头，自适应型接头的阻尼器相对活动连接端的另一端嵌设于变形缝对应一侧的通道衬砌中。优选地，所述的通道内外两侧均铺设有止水层，位于变形缝处的止水层为向变形缝内陷的凹形结构；主要用于变形缝的防水，同时不影响变形缝两侧的拉压及剪切变形。所述的止水层采用钢板或橡胶止水带。优选地，所述的阻尼器的底座和钢套通过设于底座上的锚固钢筋与衬砌混凝土一起浇筑固定；便于安装及固定阻尼器。所述的变形缝内填充有浙青麻丝或泡沫板等弹性材料。本发明的有益技术效果如下(I)本发明中的阻尼滑盘能够使变形缝两侧的连接扣端在滑盘面上进行滑动，实现了变形缝360°全方位的自由错动，而卡槽两端进行封闭又能将这种自由错动控制在工程可接受的范围之内。(2)本发明滑盘面采用凹形曲面设计，变形缝两侧的凸头连接扣端均在各自的曲面轨道上滑动，实现了扣端变位的自我调节，使变形缝两侧的错动具有自适应性。(3)本发明中与连接扣端连为一体的阻尼器是主要的减震装置，不仅在地震作用时起到轴向和切向的减震效果，在平时(无地震发生时)自身也具有拉伸、压缩和360°的剪切变形功能，实现传统变形缝所具有的功能。
图1为本发明的结构示意图。图2为图1沿AA’方向的截面图。图3为本发明联络通道的结构示意图。图4为图3沿BB’方向的截面图。图5为图4沿XX’方向的截面图。图6为图4沿YY’方向的截面图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式
对本发明的技术方案进行详细说明。如图1和图2所示，一种变形缝用的自适应型接头，包括阻尼滑盘I和两个阻尼器
2;阻尼器2与阻尼滑盘I活动连接；阻尼滑盘I两侧均开有卡槽3，卡槽3两端封闭，阻尼器2的活动连接端扣设于其对应的卡槽3内；本实施方式中，阻尼滑盘采用钢材料，卡槽为跑道型；阻尼滑盘的长度为200mm，宽度为140mm,厚度为50mm ;卡槽的长度为180mm,宽度为120mm,焦半径为60mm ;槽口的长度为150mm,宽度为90mm,焦半径为45mm ;卡槽的底面为曲面，阻尼滑盘最薄处的厚度为5mm ο
阻尼器2包括底座21，底座21上设有一柱状体22，柱状体22的另一端设有与卡槽3配合的扣件23，扣件23即作为阻尼器2的活动连接端；柱状体22为中空结构，其内部通过多层隔板被分成若干阻尼空间，阻尼空间内填充有橡胶25 ;柱状体22外围套设有钢套24，钢套24的底部设于底座21上，钢套24长度小于柱状22长度；本实施方式中，扣件为圆盘状，其厚度为15. 4mm，直径为117. 9mm ;底座为一圆块，直径为160mm，厚度为15mm ;柱状体和钢套均以底座圆心为中心，柱状体的长度为95. 6mm,半径为52. 85mm ;钢套的长度为69. 5mm,外圈半径为62. 85mm,厚度为3. 85mm ;底座、柱状体、隔板和扣件均采用钢材料。将本实施方式自适应型接头应用到实际的工程，使双线隧道联络通道抗震缝与变形缝合一，不仅能在多个方向起到变形缝的作用，也能在多方向起到减震的作用，而且通过可以旋转的阻尼器，实现接头变位的自我调节。如图3所示，一种双线隧道的联络通道，包括连接双线隧道的通道9，通道9两端与双线隧道的接口处分别设置有两道变形缝4 ;如图4所示，变形缝4中沿环向均匀布置有多个自适应型接头，变形缝4内填充有浙青麻丝；自适应型接头的阻尼滑盘在地震作用下能提供切向摩擦阻尼，如图5和图6所示，阻尼器相对活动连接端的另一端嵌设于变形缝对应一侧的通道衬砌6中，其底座和钢套通过设于底座上的锚固钢筋5与衬砌6混凝土一起浇筑固定；这样阻尼器则既能在轴向，也能在切向起减震效果。两个阻尼器与阻尼滑盘的组合具有360°全向变形功能，将传统的单向变形缝扩展为全方位变形缝，从根本上解决了现行变形缝设置技术中存在的种种问题；在地震作用下，滑盘给两侧的阻尼器提供摩擦阻尼，滑盘卡槽面的曲面弧形设计使阻尼器在远离滑盘中轴位置的过程中受到的摩擦阻尼越来越大，起到更好的减震效果。通道内外两侧均铺设有止水层7 (橡胶止水带或钢板)，位于变形缝处的止水层为向变形缝内陷的Ω形结构，主要用于变形缝的防水，同时不影响变形缝两侧的拉压及剪切变形。为保证减震效果，在联络通道横截面一圈要均匀布置若干个本实施方式自适应型接头，接头的具体安装施工过程大致如下一、在联络通道初衬施工完毕、防水材料铺设、钢拱架支撑设置之后，就应开始着手接头的安装。
二、安装之前应对阻尼滑盘、阻尼器作基本的测试，确保两侧的阻尼器能够围绕滑盘进行360°全方位的错动。三、根据所选的接头的规格，以变形缝中心为基点，按要求对接头的安设部位进行放样。四、进行两侧阻尼器底座与相应锚固钢筋的焊接，锚固钢筋的另一端应做成弯钩的形式，以增加锚固的强度。然后将接头连同锚固钢筋一起绑扎固定在通道衬砌的钢筋笼上。五、埋设通道外侧的通道外侧的止水层(橡胶止水带或钢板)。六、然后开始浇筑衬砌混凝土，且保证变形缝两侧有IOcm的预留空间。七、烧筑通道衬砌混凝土。八、待衬砌混凝土养护完成之后，安装通道内侧的止水层，然后盖上面板，用螺栓固定。安装完毕后，变形缝装置表面盖板应与衬砌内侧混凝土保持一致。九、做好变形缝的定期检查和养护工作。
权利要求
1.一种变形缝用的自适应型接头，其特征在于包括阻尼滑盘；所述的阻尼滑盘两侧分别设有两个阻尼器，且阻尼器与阻尼滑盘活动连接。
2.根据权利要求1所述的自适应型接头，其特征在于所述的阻尼滑盘两侧均开有卡槽，所述的卡槽两端封闭且底部为曲面，所述的阻尼器的活动连接端扣设于其对应的卡槽内。
3.根据权利要求2所述的自适应型接头，其特征在于所述的阻尼器包括底座，所述的底座上设有一柱状体，柱状体的另一端设有与卡槽配合的扣件，所述的扣件作为阻尼器的活动连接端。
4.根据权利要求3所述的自适应型接头，其特征在于所述的扣件为圆盘状。
5.根据权利要求3所述的自适应型接头，其特征在于所述的柱状体为中空结构，其内部通过多层隔板被分成若干阻尼空间，所述的阻尼空间内填充有橡胶。
6.根据权利要求3或5所述的自适应型接头，其特征在于所述的柱状体外围套设有钢套，钢套的底部设于底座上，所述的钢套长度小于柱状体长度。
7.一种双线隧道的联络通道，包括连接双线隧道的通道；所述的通道两端与双线隧道的接口处分别设置有两道变形缝；其特征在于所述的变形缝中均匀布置有多个如权利要求I 6任一权利要求所述的自适应型接头，自适应型接头的阻尼器相对活动连接端的另一端嵌设于变形缝对应一侧的通道衬砌中。
8.根据权利要求7所述的联络通道，其特征在于所述的通道内外两侧均铺设有止水层，位于变形缝处的止水层为向变形缝内陷的凹形结构。
9.根据权利要求7所述的联络通道，其特征在于所述的阻尼滑盘两侧均开有卡槽，所述的卡槽两端封闭，所述的阻尼器的活动连接端扣设于其对应的卡槽内；所述的阻尼器包括底座，所述的底座上设有一柱状体，柱状体的另一端设有与卡槽配合的扣件，所述的扣件作为阻尼器的活动连接端；所述的柱状体外围套设有钢套，钢套的底部设于底座上；所述的阻尼器的底座和钢套通过设于底座上的锚固钢筋与衬砌混凝土一起浇筑固定。
10.根据权利要求9所述的联络通道，其特征在于所述的柱状体为中空结构，其内部通过多层隔板被分成若干阻尼空间，所述的阻尼空间内填充有橡胶。
全文摘要
本发明公开了一种变形缝用的自适应型接头，包括阻尼滑盘；阻尼滑盘两侧分别设有两个阻尼器，且阻尼器与阻尼滑盘活动连接；阻尼滑盘两侧均开有卡槽，卡槽两端封闭且底部为曲面，阻尼器的活动连接端扣设于其对应的卡槽内；阻尼器包括底座，底座上设有一柱状体，柱状体的另一端设有与卡槽配合的扣件。本发明中的阻尼滑盘能够使变形缝两侧的连接扣端在滑盘面上进行滑动，实现了变形缝360°全方位的自由错动；且与连接扣端连为一体的阻尼器是主要的减震装置，不仅在地震作用时起到轴向和切向的减震效果，在平时自身也具有拉伸、压缩和360°的剪切变形功能，实现传统变形缝所具有的功能。
文档编号E21D9/14GK103016022SQ20121057676
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者李伟平, 廖少明, 吴德兴, 郑国平, 高翔, 黄廷, 郭宵, 徐意智, 门燕青, 徐永, 俞涛, 邱凡 申请人:浙江省交通规划设计研究院