一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术的制作方法

本发明涉及隧道施工领域，更具体的说是一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术。

背景技术：

1、在通常的隧道施工过程中，为防止地震等意外事故发生时断层黏滑错动或者活动断层长期蠕滑错动引发地下结构发生破坏，公路隧道、海底隧道及输水隧洞等线性结构在线路选择时，都尽量避开活断层；因为断层错动作用产生的永久变形，对于穿越其中的隧道往往造成张拉、扭剪、弯曲破坏，严重者甚至会产生大幅度错台或整体坍塌；为了有效降低断层错动带来的影响，经常使用扩大断面的方案用于隧道施工，通过扩大横断面预留空间以保证衬砌结构错动后不侵入建筑限界,通过后续修复路面可使隧道继续运营；其衬砌结构同常规钻爆法隧道,最小扩挖厚度为断层错动量,断层错动作用直接作用于衬砌结构,初期支护与二次衬砌出现较大面积的受压破坏,对防水结构不利,适用于无透水风险隧道；

2、类似于专利号为201110036362.2的一种高速铁路隧道扩大断面回路型减压洞口的修建方法，其做法是：a、在隧道的洞口处修建断面积为隧道断面积的1.3～1.6倍的扩大段；b、在隧道洞口的两侧修建与隧道平行且与外界连通的侧导洞，侧导洞与隧道的横向距离为20～30m，侧导洞的断面积为隧道断面积的25％～35％；c、再在两侧导洞之间修建两条横向贯通侧导洞和隧道的第一、第二和第三横通道。采用该方法修建的铁路隧道洞口，能有效地降低高速列车进入隧道所产生的微压波，而且施工容易、设置不受隧道周围地形影响、建造成本低；

3、但该方案无法保证带有巨大水量环境的隧道在断层错动作用下止水功能的正常运行,从而无法保障水下隧道穿越活动断层时的稳定与安全。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中，无法保证带有巨大水量环境隧道在断层错动作用下止水功能的正常运行,从而无法保障水下隧道穿越活动断层时的稳定与安全的问题。

2、为此，采用的技术方案是，本发明的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，包括柔性填充件，柔性填充件包括柔性连接器和多孔脆性填充物，柔性连接器的两端通过螺栓固定连接在隧道内，柔性连接器的外壁包裹设置有多孔脆性填充物。

3、优选的，所述的柔性连接器包括两个端面连接件、中间衔接件、支撑连接板和球形铰接件，两个端面连接件之间通过球形铰接件连接有中间衔接件，端面连接件的两端分别固定有固定螺纹鼻座，端面连接件和中间衔接件均是由多个支撑连接板通过多个球形铰接件连接组成。

4、优选的，所述的球形铰接件包括球座端盖、铰接球槽座、球座开槽和连接球杆，球座端盖通过螺杆连接在铰接球槽座的一侧，铰接球槽座的另一侧设置有球座开槽，铰接球槽座的球槽内旋转间隙配合连接球杆，球座端盖和连接球杆分别固定在相邻的两个支撑连接板上。

5、优选的，所述的多孔脆性填充物的表面设置有多个小孔。

6、优选的，所述的柔性填充件通过相适配的组合装置进行预填充组装，组合装置包括柔性组装碳板框、端盖调节器、下固定台和多个弧度顶紧调节器，柔性组装碳板框的下端固定在下固定台的一端，柔性组装碳板框的上端通过螺纹配合调节设置有端盖调节器，多个弧度顶紧调节器的下端均转动连接在下固定台的另一端，多个弧度顶紧调节器的上端均纵向滑动在柔性组装碳板框的侧端。

7、优选的，所述的柔性组装碳板框的开口端的上侧设置有分开座，分开座上设置有锥形开槽，柔性组装碳板框的内壁设置有多个小孔定向柱。

8、优选的，所述的柔性组装碳板框的一侧设置有添加开口，柔性组装碳板框的另一侧的侧壁上设置有t形碳板座滑轨。

9、优选的，所述的端盖调节器包括端盖调节螺杆、转动轴承台、端盖顶板和端盖密胶层，端盖调节螺杆通过螺纹配合连接在柔性组装碳板框的上端，端盖调节螺杆的下端转动在转动轴承台内，转动轴承台固定在端盖顶板上，端盖顶板的外壁设置有端盖密胶层。

10、优选的，所述的下固定台的一端固定有转动齿座，下固定台的另一端固定有鼻座插接固定台，鼻座插接固定台的上端固定有柔性组装碳板框，鼻座插接固定台内的螺纹座通过螺纹配合连接固定柔性填充件，螺纹座横向滑动在鼻座插接固定台和柔性组装碳板框之间，螺纹座的侧端通过螺纹配合连接顶出螺杆，顶出螺杆转动在鼻座插接固定台的侧端。

11、优选的，所述的弧度顶紧调节器包括转动半齿轴、固定杆、锁紧齿圈、延伸框、延伸齿铰接杆和t形顶滑座，转动半齿轴的一半是光杆轴，转动半齿轴的另一半是锁紧齿轴，转动半齿轴转动插接在转动齿座内，固定杆的一端设置有锁紧齿圈，固定杆的另一端固定在延伸框内，固定杆通过锁紧齿圈转动插接在转动半齿轴的锁紧齿轴上，延伸框的另一端插接延伸齿铰接杆，延伸齿铰接杆的上端通过短轴铰接t形顶滑座，t形顶滑座纵向滑动在柔性组装碳板框的t形碳板座滑轨内；

12、延伸齿铰接杆在延伸框内啮合传动锁紧齿轮轴，锁紧齿轮轴转动在延伸框内，锁紧齿轮轴的上端转动插接在锁紧齿座内，锁紧齿座固定在延伸框上

13、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在本申请文件中所特别指出的结构来实现和获得。

14、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：包括柔性填充件(1)，柔性填充件(1)包括柔性连接器(2)和多孔脆性填充物(3)，柔性连接器(2)的两端通过螺栓固定连接在隧道内，柔性连接器(2)的外壁包裹设置有多孔脆性填充物(3)。

2.根据权利要求1所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的柔性连接器(2)包括两个端面连接件(4)、中间衔接件(5)、支撑连接板(6)和球形铰接件(7)，两个端面连接件(4)之间通过球形铰接件(7)连接有中间衔接件(5)，端面连接件(4)的两端分别固定有固定螺纹鼻座，端面连接件(4)和中间衔接件(5)均是由多个支撑连接板(6)通过多个球形铰接件(7)连接组成。

3.根据权利要求2所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的球形铰接件(7)包括球座端盖(8)、铰接球槽座(9)、球座开槽(10)和连接球杆(11)，球座端盖(8)通过螺杆连接在铰接球槽座(9)的一侧，铰接球槽座(9)的另一侧设置有球座开槽(10)，铰接球槽座(9)的球槽内旋转间隙配合连接球杆(11)，球座端盖(8)和连接球杆(11)分别固定在相邻的两个支撑连接板(6)上。

4.根据权利要求1所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的多孔脆性填充物(3)的表面设置有多个小孔。

5.根据权利要求1所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的柔性填充件(1)通过相适配的组合装置(12)进行预填充组装，组合装置(12)包括柔性组装碳板框(13)、端盖调节器(14)、下固定台(15)和多个弧度顶紧调节器(16)，柔性组装碳板框(13)的下端固定在下固定台(15)的一端，柔性组装碳板框(13)的上端通过螺纹配合调节设置有端盖调节器(14)，多个弧度顶紧调节器(16)的下端均转动连接在下固定台(15)的另一端，多个弧度顶紧调节器(16)的上端均纵向滑动在柔性组装碳板框(13)的侧端。

6.根据权利要求5所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的柔性组装碳板框(13)的开口端的上侧设置有分开座(17)，分开座(17)上设置有锥形开槽，柔性组装碳板框(13)的内壁设置有多个小孔定向柱(18)。

7.根据权利要求6述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的柔性组装碳板框(13)的一侧设置有添加开口，柔性组装碳板框(13)的另一侧的侧壁上设置有t形碳板座滑轨。

8.根据权利要求5所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的端盖调节器(14)包括端盖调节螺杆(22)、转动轴承台(23)、端盖顶板(24)和端盖密胶层(25)，端盖调节螺杆(22)通过螺纹配合连接在柔性组装碳板框(13)的上端，端盖调节螺杆(22)的下端转动在转动轴承台(23)内，转动轴承台(23)固定在端盖顶板(24)上，端盖顶板(24)的外壁设置有端盖密胶层(25)。

9.根据权利要求5所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的下固定台(15)的一端固定有转动齿座(19)，下固定台(15)的另一端固定有鼻座插接固定台(20)，鼻座插接固定台(20)的上端固定有柔性组装碳板框(13)，鼻座插接固定台(20)内的螺纹座通过螺纹配合连接固定柔性填充件(1)，螺纹座横向滑动在鼻座插接固定台(20)和柔性组装碳板框(13)之间，螺纹座的侧端通过螺纹配合连接顶出螺杆(21)，顶出螺杆(21)转动在鼻座插接固定台(20)的侧端。

10.根据权利要求9所述的一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，其特征在于：所述的弧度顶紧调节器(16)包括转动半齿轴(26)、固定杆(27)、锁紧齿圈(28)、延伸框(29)、延伸齿铰接杆(30)和t形顶滑座(31)，转动半齿轴(26)的一半是光杆轴，转动半齿轴(26)的另一半是锁紧齿轴，转动半齿轴(26)转动插接在转动齿座(19)内，固定杆(27)的一端设置有锁紧齿圈(28)，固定杆(27)的另一端固定在延伸框(29)内，固定杆(27)通过锁紧齿圈(28)转动插接在转动半齿轴(26)的锁紧齿轴上，延伸框(29)的另一端插接延伸齿铰接杆(30)，延伸齿铰接杆(30)的上端通过短轴铰接t形顶滑座(31)，t形顶滑座(31)纵向滑动在柔性组装碳板框(13)的t形碳板座滑轨内；

技术总结本发明涉及隧道施工领域，更具体的说是一种地震与断层粘滑条件下隧道抗错断技术，包括柔性填充件，柔性填充件包括柔性连接器和多孔脆性填充物，柔性连接器的两端通过螺栓固定连接在隧道内，柔性连接器的外壁包裹设置有多孔脆性填充物；所述的柔性连接器包括两个端面连接件、中间衔接件、支撑连接板和球形铰接件，两个端面连接件之间通过球形铰接件连接有中间衔接件，端面连接件的两端分别固定有固定螺纹鼻座，端面连接件和中间衔接件均是由多个支撑连接板通过多个球形铰接件连接组成；本发明的有益效果为可以保证带有巨大水量环境隧道在断层错动作用下止水功能的正常运行,从而保障水下隧道穿越活动断层时的稳定与安全的问题。技术研发人员：高军,李松真,康俊涛,薛惠玲,陈更,秦念温,杨剑,刘凯文,廖先罗,高阳,罗华松,王岭受保护的技术使用者：中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12