一种防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道防护工程技术领域，具体而言，涉及一种防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构。


背景技术：

2.高速铁路隧道衬砌受到环境中水汽，空气的湿度、酸碱度、氧化碳化腐蚀、冻胀等破坏使得衬砌产生裂缝，初期裂缝较为细小。由于高速铁路隧道内气动效应显著，隧道衬砌受到较大的气动载荷作用，容易使细小裂缝发展为大裂缝，从而造成较为严重的隧道衬砌破坏，影响高速列车行车安全。
3.现有技术多着眼于隧道衬砌产生明显裂缝后的修补，若能够抑制细小裂缝的扩展则能够减少后期大量的修补工作。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是如何防止高速铁路隧道晨曦细小裂缝扩展，目的在于提供一种防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构，包括：
7.抗冲击板，所述抗冲击板用以与既有衬砌平行间隔设置且所述抗冲击板具有大于待防护裂缝的板面面积；
8.侧板，所述侧板与所述抗冲击板的边侧连接并用以与所述既有衬砌密封连接以与抗冲击板、既有衬砌共同围成密封空间。
9.在一些可能的实施例中，所述抗冲击板为高分子多孔高弹纤维板。
10.在一些可能的实施例中，所述抗冲击板上设置有若干凹槽。
11.在一些可能的实施例中，所述抗冲击板的厚度为1～3mm。
12.在一些可能的实施例中，包括钎钉，所述钎钉与所述侧板连接且所述侧板用以通过所述钎钉与所述既有衬砌连接。
13.在一些可能的实施例中，所述钎钉数量为多个且位于所述抗冲击板同一边侧的多个钎钉沿该边侧的长度方向等间距排布。
14.在一些可能的实施例中，包括密封胶体，所述密封胶体用以设置在所述侧板和所述既有衬砌之间以形成侧板和既有衬砌之间的密封连接。
15.在一些可能的实施例中，所述密封胶体为环氧树脂胶体。
16.在一些可能的实施例中，包括锚栓，所述锚栓与所述抗冲击板连接且所述抗冲击板用以通过所述锚栓与所述既有衬砌连接。
17.在一些可能的实施例中，所述锚栓数量至少为四个且至少四个锚栓位于矩形的角点上。
18.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
19.本实用新型实施例提供的一种防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构，通过抗冲击板和侧板的设置，能够将既有衬砌上已经出现的微小裂缝围合在相对密封的空间内，从而能够避免微小裂缝受到由于列车行进时产生的启动载荷，进而防止微小裂缝扩展呈大裂缝，可减少后期的维护、维修工作。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构安装示意图；
22.图2为图1中1-1处的剖面结构示意图；
23.图3为图1中2-2处的剖面结构示意图。
24.附图中标记及对应的零部件名称：
25.1-既有衬砌，2-微小裂缝，3-抗冲击板，4-侧板，5-锚栓，6-钎钉。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
27.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
28.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
29.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
30.如图1-图3所示，在本实用新型提供的一种防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构的一个实施例中，该防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构包括抗冲击板3和侧板4；抗冲击板3用以与既有衬砌1平行间隔设置且抗冲击板3具有大于待防护裂缝的板面面积；侧板4与抗冲击板3的边侧连接并用以与既有衬砌1密封连接以与抗冲击板
3、既有衬砌1共同围成密封空间。
31.本技术实施例中，对于抗冲击板3的具体形状可以不做限定，例如其可以是方形、圆形、三角形、星形等，其具体形状可以根据既有衬砌1的表面工况适应设计，只要将抗冲击板3设置后其板面可以覆盖微小裂缝2即可，为了便于实施，抗冲击板3的形状可以设置为方形以适应大多数应用场合。
32.本技术实施例中，抗冲击板3可以采用诸如聚苯乙烯、聚丙烯、abs、高弹纤维等耐冲击性较好的材料制成。在一些可能的实施例中，抗冲击板3可以被配置成高分子多孔高弹纤维板，高分子多孔高弹纤维属于高聚物多孔弹性材料，其弹性模量小，形变量大，且具有热效应，即伸长变形时放热，而回缩恢复时吸热，能够卸去气动载荷携带的能量，从而可以减小气动载荷对既有衬砌1产生间接的力的作用，进而避免既有衬砌1受力而对微小裂缝2处产生影响。
33.在一些可能的实施例中，为了能够进一步对气动载荷携带能量进行卸载，抗冲击板3上可以设置若干凹槽。
34.本技术实施例中，列车经过隧道后，产生的气流与凹槽的槽壁相撞，气流在凹槽中经过若干次回弹后能够消耗一定的能量，配合抗冲击板3的形变可以对能量实现快速卸载，同时通过凹槽的设置，还能够减小抗冲击板3的形变量，降低抗冲击板3的形变负荷，保证抗冲击板3长期具有稳定的抗冲击性能。
35.本技术实施例中，凹槽的具体形状可以不做限制，凹槽的槽内空间可以呈长方体、球形、棱柱、棱锥等，为了便于实施，凹槽的槽内空间可以设置为球形。当然，凹槽的槽壁上可以设置若干凸柱来增加气流在凹槽内的反射次数，进一步耗散气流携带的能量。
36.本技术实施例中，抗冲击板3的厚度可以设置为1～3mm以适应大部分的车况。
37.本技术实施例中，侧板4可以是一体式的，也可以非一体式的。以下以抗冲击板3设置为方形时为例进行说明。侧板4数量可以设置为四个，每个侧板4呈等腰梯形状，各个侧板4分别与抗冲击板3的四个边侧连接。其中，侧板4的较短底边与抗冲击侧板4的边侧连接，侧板4的较长底边用于与既有衬砌1密封连接，相邻的侧板4之间密封连接，如此，当防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构安装于隧道内后，便可以与既有衬砌1共同形成一个相对密封的空间，进而对微小裂缝2形成防护，避免微小裂缝2受到气流的冲击而扩展呈大裂缝。
38.本技术实施例中，在保证微小裂缝2处于相对密封的空间的条件下，侧板4也可以通过一些连接件与既有衬砌1进行连接以增强防护结构的相对稳定性。例如在一些可能的实施例中，防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构还可以包括钎钉6，钎钉6与抗冲击板3连接且抗冲击板3用以通过钎钉6与既有衬砌1连接。
39.本技术实施例中，钎钉6的数量可以配置为多个以保证侧板4与既有衬砌1的连接稳定性，并且位于抗冲击板3同一边侧的多个钎钉6沿该边侧的长度方向等间距排布，即同一个侧板4上设置多个钎钉6来与既有衬砌1进行连接。
40.本技术实施例中，在保证微小裂缝2处于相对密封的空间的条件下，抗冲击板3也可以通过一些连接件与既有衬砌1进行连接以增强防护结构的相对稳定性。例如在一些可能的实施例中，防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构还可以包括锚栓5，锚栓5与抗冲击板3连接且抗冲击板3用以通过锚栓5与既有衬砌1连接。
41.本技术实施例中，锚栓5的数量可以设置为不少于四个，至少四个锚栓5位于矩形的四个角点上，四个锚栓5中，两个锚栓5位于微小裂缝2的一侧且另两个锚栓5位于微小裂缝2的另一侧，如此可以尽量保证微小裂缝2两侧的既有衬砌1结构受力均匀。
42.在一些可能的实施例中，为了便于实施，侧板4和既有衬砌1之间可以通过密封胶体来实现密封连接。优选的，密封胶体可以选用环氧树脂胶体。
43.本技术实施例提供的一种防止高速铁路隧道衬砌细小裂缝扩展的防护结构，通过抗冲击板3和侧板4的设置，能够将既有衬砌1上已经出现的微小裂缝2围合在相对密封的空间内，从而能够避免微小裂缝2受到由于列车行进时产生的启动载荷，进而防止微小裂缝2扩展呈大裂缝，可减少后期的维护、维修工作。
44.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。