(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123395974.9 (22)申请日 2021.12.31 (73)专利权人 西南科技大 学 地址 621000 四川省绵阳市涪城区青义 镇 青龙大道中段59号 专利权人 中铁西北 科学研究院有限公司 (72)发明人 马至刚　吴红刚　朱宝龙　李仁强　 李永强　阎树东　蔡书洪　衣忠强　 张俊德　朱兆荣　杨刚涛　孙浩　 戴龙　周垣　张博　冯康　孟庆友　 李静　 (74)专利代理 机构 兰州智和专利代理事务所 (普通合伙) 62201 专利代理师 周立新(51)Int.Cl. E21D 11/00(2006.01) E21D 11/10(2006.01) F16F 15/023(2006.01) F16F 15/08(2006.01) (54)实用新型名称 一种适用 于地震高烈度区隧道衬砌消能减 震结构 (57)摘要 本实用新型公开了一种适用 于地震高烈度 区隧道衬砌消能减震结构， 所述隧道包括初衬层 和二衬层， 隧道围岩内固定有锚杆， 锚杆沿隧道 横断面呈放射状分布， 锚杆前端深入围岩内、 锚 杆尾端位于围岩外并连接有减震件， 所述减震件 用于减缓锚 杆前端的震动， 减震件及锚杆尾端浇 筑固定于初衬层内； 初衬层与二衬层之间连接有 若干减震缓冲件， 减震缓冲件沿隧道横断面呈放 射状分布， 减震缓冲件一端固接初衬层、 另 一端 固接二衬层； 且锚杆和减震缓冲件位于隧道的同 一横断面上。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 217270211 U 2022.08.23 CN 217270211 U 1.一种适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 所述隧道包括初衬层 （1） 和二衬 层 （2） ， 其特征在于， 隧道围岩内固定有放射状分布的锚杆 （5） ， 隧道同一位置的锚杆 （5） 位 于隧道同一横断面内， 锚杆 （5） 尾端插入围岩内、 锚杆 （5） 头端位于围岩外并连接有减震件 （6） ， 所述减震件 （6） 用于减缓锚 杆 （5） 前端的震动， 减震件 （6） 及锚杆 （5） 头端浇 筑固定于初 衬层 （1） 内； 所述初衬层 （1） 与二衬层 （2） 之间连接有若干放射状分布的减震缓冲件 （7） ， 隧道同一 位置的减震缓冲件 （7） 位于隧道同一横断面内,  且减震缓冲件 （7） 和锚 杆 （5） 位于隧道的同 一横断面上， 减震缓冲件 （7） 与锚 杆 （5） 错位分布， 减震缓冲件 （7） 上端固接初衬层 （1） 、 下端 固接二衬层 （2） 。 2.根据权利要求1所述的适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 其特征在于， 所 述减震缓冲件 （7） 包括阻尼器 （71） 和钢弹簧 （72） ， 钢弹簧 （72） 套设于阻尼器 （71） 上， 阻尼器 （71） 伸缩时带动钢弹簧 （72） 运动。 3.根据权利要求2所述的适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 其特征在于， 所 述阻尼器 （71） 底部固接有橡胶垫 （73） ， 橡胶垫 （73） 底部还 固接有钢 垫板 （74） ， 所述钢 垫板 （74） 固定 于二衬层 （2） 上表面。 4.根据权利要求3所述的适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 其特征在于， 所 述钢垫板 （74） 呈弧形板状， 且弧形与二衬层 （2） 的弧形相近， 钢垫板 （74） 下表 面紧贴二衬层 （2） 。 5.根据权利要求2所述的适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 其特征在于， 所 述阻尼器 （71） 顶部固接有支撑 垫板 （75） ， 支撑 垫板 （75） 固接 于初衬层 （1） 上。 6.根据权利要求1所述的适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 其特征在于， 所 述减震件 （6） 包括金属套筒 （61） ， 金属套筒 （61） 顶部设有开口， 锚杆 （5） 尾端经开口穿入金 属套筒 （61） 内； 金属套筒 （61） 内穿设有垂直锚 杆 （5） 的活动杆 （62） ， 活动杆 （62） 中部与锚 杆 （5） 固接； 活动杆 （62） 左右两端分别套接有弹簧 （63） ， 弹簧 （63） 一端抵靠金属套筒 （61） 端 部、 另一端抵靠锚杆 （5） ； 锚杆 （5） 头端左右摆动时， 活动杆 （62） 随之左右移动； 金属套筒 （61） 外套接有用于密封的橡胶套 （64） 。 7.根据权利要求6所述的适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 其特征在于， 所 述锚杆 （5） 尾端开设有螺孔， 活动杆 （62） 中部设有外螺纹， 活动杆 （62） 中部与锚杆 （5） 螺纹 连接。 8.根据权利要求1所述的适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 其特征在于， 所 述二衬层 （2） 顶部还浇 筑有EPS混凝土填充层 （3） ， EPS混凝土填充层 （3） 与二衬层 （2） 凝固成 一体， EPS混凝土填充层 （3） 与初衬层 （1） 之间形成间隙层 （4） 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217270211 U 2一种适用于地震高 烈度区隧道衬砌消能减 震结构 技术领域 [0001]本实用新型属于岩土工程技术领域， 主要涉及高烈度地区隧道结构， 具体涉及一 种适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构。 背景技术 [0002]由于我国地域辽阔， 地形 复杂， 因此在交通设施建设过程中， 隧道成为穿越山岭等 复杂地区的必要方式， 据不完全统计， 我国目前正在建设和已建隧道里程已经超过 10000km。 由于受设计、 施工、 地形及地震等自然灾害的影 响， 容易导致隧道出现衬砌结构破 坏、 隧道渗漏水、 道床破坏等现象， 进而影响隧道结构的正常使用。 其中， 隧道衬砌 结构破坏 是造成隧道病害的主要原因之一。 在地震作用下， 隧道的衬砌结构与围岩之间会存在相互 作用， 致使隧道衬砌出现结构破坏。 实用新型内容 [0003]本实用新型提供了一种适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 目的提高隧 道的减震性能， 解决在高烈度地区由于地震等自然灾害导 致隧道衬砌结构易破坏的问题。 [0004]为此， 本实用新型采用如下技 术方案： [0005]一种适用于地震高烈度区隧道衬砌消能减震结构， 所述隧道包括初衬层和二衬 层， 其特征在于， 隧道围岩内固定有放射状分布的锚杆， 隧道同一位置的锚杆位于隧道同一 横断面内， 锚杆尾端插入围岩内、 锚杆头端位于围岩外并连接有减震件， 所述减震件用于减 缓锚杆前端的震动， 减震件及锚杆头端浇筑固定 于初衬层内； [0006]所述初衬层与二衬层之间连接有若干放射状分布的减震缓冲件， 与锚杆相似， 隧 道同一位置的减震缓冲件位于隧道同一横断面内， 且减震缓冲件和锚杆位于隧道的同一横 断面上， 减震缓冲件上端固接初衬层、 下端固接二衬层。 [0007]进一步地， 所述减震缓冲件包括阻尼器和钢弹簧， 钢弹簧套设于阻尼器上， 阻尼器 伸缩时带动钢弹簧 运动。 [0008]进一步地， 所述阻尼器底部固接有橡胶垫， 橡胶垫底部还固接有钢垫板， 所述钢垫 板固定于二衬层上表面。 [0009]进一步地， 所述钢垫板呈弧形板状， 且弧形与二衬层的弧形相近， 钢垫板紧贴二衬 层。 [0010]进一步地， 所述阻尼器顶部固接有支撑 垫板， 支撑垫板固接于初衬层上。 [0011]进一步地， 所述减震件包括金属套筒， 金属套筒顶部设有开口， 锚杆尾端经开口穿 入金属套筒内； 金属套筒内穿设有垂 直锚杆的活动杆， 活动杆中部与锚杆固接； 活动杆左右 两端分别套接有弹簧， 弹簧一端抵靠金属套筒端部、 另一端抵靠锚杆； 锚杆头端左右摆动 时， 活动杆随之左右 移动； 金属套 筒外套接有用于密封的橡胶套。 [0012]进一步地， 所述锚杆尾端开设有螺孔， 活动杆中部设有外螺纹， 活动杆中部与 锚杆 螺纹连接 。说　明　书 1/3 页 3 CN 217270211 U 3