CN204570730U - 一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，本装置安装于沉管隧道中且与沉管隧道内侧主体结构直接连接，所述装置包括数个减震耗能组，所述的每个减震耗能组由2个减震耗能模块组成，所述的2个减震耗能模块在隧道横断面内呈对称布置；所述减震耗能模块跨越沉管隧道管节接头，包括减震耗能器和两个连接件，所述减震耗能器通过两个连接件将其两端部与组成所述接头的两节沉管隧道主体结构连接。与现有技术相比，本实用新型安装方便，可替换；在地震作用下，吸收或耗散地震能量，提高管节接头滞回性能，保障沉管隧道接头的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种减震耗能装置，尤其是涉及一种应用于沉管隧道管节接头中的减震耗能装置。
背景技术
隧道一般被认为是一种抗震性能较好的结构，与地面结构相比，地下结构的抗震性能要更强一些，且其抗震能力随埋深的增加而有所增加。因此，过去，一般情况下地下结构是不进行抗震设计的。然而，近几十年来隧道震害表明，地下结构不进行抗震设计的认识是片面的，尤其是1995年的阪神地震，推翻了专家们认为的地下结构抗震能力强、安全的定论。
对于沉管隧道，由于其工程的重要性及在水下的特殊性，一旦遭到破坏，将造成灾难性的后果以及不可估量的损失，并且修复困难。因此，如何保证沉管隧道的抗震安全性及经济性，成为亟待解决的难题之一。
沉管隧道管节接头是沉管管段之间的连接构件。在沉管隧道承受地震或不均匀沉降等因素影响下，由于沉管隧道管节接头刚度较正常管段小得多，整个沉管隧道的主要变形均集中到接头部位，使接头成为受力和变形的焦点。因而，管节接头是整个沉管隧道中最薄弱的部位，有必要对其在地震作用下的力学性能进行分析研究。一般来说，在沉管隧道管节接头中，会埋设预应力拉索来限制接头的相对张开量，以达到在地震作用下限制接头相对张开的目的；而目前在隧道结构里，接头构件通常不进入塑性工作，即积聚在耗能构件中的弹性应变能将随着变形的恢复释放出来，因此在地震作用下。管节接头不能耗散或吸收地震输入的能量，从而存在很大的风险。
为了减小沉管隧道管节接头的地震反应，避免接头产生破坏和失效，有必要在接头中设置减震耗能装置。通过减震耗能装置的塑性变形或者粘滞变形，控制接头变形量或变形速度，从而以达到减震控震的目的。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述装置安装于沉管隧道中且与沉管隧道内侧主体结构直接连接，所述装置包括数个减震耗能组，所述的每个减震耗能组由2个减震耗能模块组成，所述的2个减震耗能模块在隧道横断面内呈对称布置；
所述减震耗能模块跨越沉管隧道管节接头，包括减震耗能器和两个连接件，所述减震耗能器通过两个连接件将其两端部与组成所述接头的两节沉管隧道主体结构连接；
所述减震耗能器的安装方向平行(图2)或垂直(图1)于隧道轴线方向，所述减震耗能器的长度大于2米且轴向刚度至少为沉管隧道接头轴向刚度的2倍。
所述的减震耗能模块在隧道横断面内对称地布置于沉管隧道两侧或顶底板上。
所述的减震耗能器为主动减震器或被动减震器。
所述的减震耗能器为粘滞阻尼器，橡胶阻尼器或软钢阻尼器。
所述的软钢阻尼器具体为：中间段断面为十字形钢板，材料为屈服强度不高于200MPa的低屈服钢，屈服位移为7mm；表面由钢板覆盖密封，其厚度不低于2cm；两端部的钢材为Q345。
所述连接件为预埋在沉管隧道主体结构中的钢结构预埋件，连接同一减震耗能器的两个连接件中心连线垂直于接头平面。所述连接件的容许变形值远小于减震耗能器的正常变形值。
所述的钢结构预埋件为一钢板，其预埋方式具体为：钢板上焊接钢筋，钢筋预埋于混凝土中，所述钢板外表面可与混凝土表面平齐。
所述的减震耗能器与连接件之间的连接方式包括刚接和铰接。
所述的刚接为焊接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：
本装置安装方便，可替换，装置减震耗能理论成熟。在地震作用下，沉管隧道管节接头会产生相对位移，该减震耗能装置能随着接头的变形而变形，从而吸收或耗散地震能量，提高管节接头滞回性能，增强接头在遭受地震作用下的安全性。与此同时，该装置的安装，可提高管节接头刚度，使接头遭受地震作用而发生相对张开的可能性大大降低，从而提高接头水密性，保障沉管隧道接头的安全。
附图说明
图1为本实用新型垂直于沉管隧道轴向安装设计的正视图；
图2为本实用新型平行于沉管隧道轴向安装设计的正视图；
图3为本实用新型平行于沉管隧道轴向安装设计的侧视图；
图4为本实用新型平行于沉管隧道轴向安装设计的俯视图；
图5为本实施例中使用的减震耗能器结构示意图；
图6为本实施例中使用的减震耗能器中间段截面图；
图7为本实用新型的装置模拟测试结果图(几何比尺：1/10)；
图中，1为沉管隧道管节主体结构，2为减震耗能模块的连接件，3为减震耗能器，4为沉管隧道管节接头区域，31为减震耗能器的中间段，32为减震耗能器的端部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，展示了本实用新型沉管隧道减震耗能装置中一个减震耗能组的设计的正视图，该减震耗能组的两个减震耗能器对称的安装于隧道的两侧壁上。如图1所示的沉管隧道管节主体结构1为简化后的沉管隧道结构，其断面为矩形，且没有设置中隔墙。所述的沉管隧道主体结构断面形式不限于下图所示的形状。
本实用新型的减震耗能装置的安装，是在沉管隧道管节对接完成后，内部装修之前。首先安装连接件2，连接件为一钢板，钢板上焊接钢筋，钢筋预埋于混凝土中，其钢筋的数量，长度和布置方式应根据计算调整，同时，钢板外表面与混凝土表面平齐。所述的连接件形式不限于图示形式，其目的是为了固定减震限位装置。由于连接件2预埋于混凝土上，实际安装时通过焊接的方式将减震耗能器与该预埋连接件连接一起；如图1中所示，减震耗能器3沿隧道走向布置，其两端通过连接件与混凝土管节进行连接。
如图5和图6所示，本例中所述的接头减震耗能器为软钢阻尼器，其中间段31断面为十字形钢板，材料为低屈服钢，其屈服强度不高于200MPa，屈服位移为7mm，其***由混凝土约束其横向变形；装置表面由钢板覆盖密封，其厚度不低于2cm；装置端部32钢材为一般Q345钢材。所述的接头减震耗能装置，其设计轴向刚度为本例中接头的2倍。
如图7所示，为本例中所述的接头减震耗能装置测试结果图，该测试为缩尺试验，几何比尺为1：10。在承受相同变形下，设置减震耗能装置后，接头承载力和滞回圈均增大，接头的减震耗能性能明显。
待安装完成后，本减震耗能装置暂不工作。当地震发生时，沉管隧道管节接头会产生变形，此时接头的减震耗能装置开始工作。当接头变形较小时，减震耗能器处于弹性变形状态，其增大了接头的刚度，限制了接头的相对张开变形；当接头变形较大时，减震耗能器处于弹塑性状态，其通过屈服变形或者粘滞变形储存或者耗散地震变形的能量，减小接头因地震荷载下的响应，从而起到减震耗能和防止接头因地震而破坏的目的。当在受强震作用下，接头的减震耗能器变形较大，当其不再发挥作用时，可对其进行替换。替换时将减震耗能器取出，再将新的减震耗能器安装于连接件上即可。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他拼装式隧道实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述装置安装于沉管隧道中且与沉管隧道内侧主体结构直接连接，所述装置包括数个减震耗能组，每个减震耗能组由2个减震耗能模块组成，所述的2个减震耗能模块在隧道横断面内呈对称布置；
所述减震耗能模块跨越沉管隧道管节接头，包括减震耗能器和两个连接件，所述减震耗能器通过两个连接件将其两端部与组成所述接头的两节沉管隧道主体结构连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的减震耗能器的安装方向平行或垂直于隧道轴线方向，所述减震耗能器的长度大于2米且轴向刚度至少为沉管隧道接头轴向刚度的2倍。
3.根据权利要求1所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的减震耗能模块在隧道横断面内对称地布置于沉管隧道两侧或顶底板上。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的减震耗能器为主动减震器或被动减震器。
5.根据权利要求4所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的减震耗能器为粘滞阻尼器，橡胶阻尼器或软钢阻尼器。
6.根据权利要求5所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的软钢阻尼器具体为：中间段断面为十字形钢板，表面由钢板覆盖密封，两端部由钢材Q345制作而成。
7.根据权利要求1所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述连接件为预埋在沉管隧道主体结构中的钢结构预埋件，连接同一减震耗能器的两个连接件中心连线垂直于接头平面。
8.根据权利要求7所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的钢结构预埋件为一钢板，该钢板上焊接预埋于混凝土中的钢筋，所述钢板外表面与混凝土表面平齐。
9.根据权利要求1所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的减震耗能器与连接件之间的连接方式包括刚接和铰接。
10.根据权利要求9所述的一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置，其特征在于，所述的刚接为焊接。
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|---|---|---|---|
| CN201520116635.8U CN204570730U (zh) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置 |
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| CN201520116635.8U CN204570730U (zh) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置 |
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| CN204570730U true CN204570730U (zh) | 2015-08-19 |
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| CN201520116635.8U Active CN204570730U (zh) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 一种用于沉管隧道接头的减震耗能装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN204570730U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109440820A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-08 | 上海洁鹿环保科技有限公司 | 一种填海或桥梁用内部填充有建筑废料的沉管 |
| CN111395396A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 华侨大学 | 一种抗潮汐荷载的沉管及其施工方法 |
| CN112031815A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-04 | 广州大学 | 一种用于连接左隧道与右隧道的隔震装置 |
| CN113323670A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-31 | 广州大学 | 一种适用于跨地质断层的沉管隧道及其施工工艺 |
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2015
- 2015-02-26 CN CN201520116635.8U patent/CN204570730U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
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