一種非連續(xù)式減隔振裝置及形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非連續(xù)式減隔振裝置及形成方法，屬于工業(yè)振動(dòng)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)鐵路系統(tǒng)正在大規(guī)模的進(jìn)行提速，客運(yùn)專(zhuān)線或高速鐵路路網(wǎng)的完善也加快了建設(shè)的步伐，列車(chē)速度飛速提高。在實(shí)現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展的進(jìn)程中，原有鐵路相關(guān)設(shè)計(jì)已不能適應(yīng)當(dāng)前及今后一段時(shí)期鐵路建設(shè)需求，因此，研宄以高速鐵路為主的交通振動(dòng)環(huán)境影響迫在眉捷。
[0003]地鐵和高速鐵路運(yùn)行產(chǎn)生的高頻振動(dòng)對(duì)土體很敏感，衰減很快，而低頻振動(dòng)在土中的衰減較慢，傳播距離更遠(yuǎn)，影響范圍更大，對(duì)周邊建筑物中高精度儀器的工作環(huán)境影響很大，成為減隔振的重點(diǎn)。因此，為了減輕鐵路運(yùn)行期間可能造成的不利影響，在其線路周邊重要區(qū)域，尤其是當(dāng)周邊有重要建筑或者廠房布置有精密儀器時(shí)，應(yīng)該采取有效的減隔振手段。目前，連續(xù)減隔振結(jié)構(gòu)和非連續(xù)減隔振結(jié)構(gòu)是緩解建筑施工、鐵路與公路交通、工業(yè)和爆破等人類(lèi)活動(dòng)引起的振動(dòng)強(qiáng)度的兩種形式。關(guān)于空溝、混凝土墻等形式的連續(xù)結(jié)構(gòu)的研宄和使用都已比較成熟，盡管連續(xù)結(jié)構(gòu)的隔振效果比較理想，但是對(duì)于低頻振源和軟土、地下水位較高地區(qū)，連續(xù)結(jié)構(gòu)的施工和維護(hù)費(fèi)用都很高；而排孔、排粧等形式的非連續(xù)結(jié)構(gòu)則受深度和地區(qū)的限制較小，且具有施工方便、造價(jià)低和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種施工方便、經(jīng)濟(jì)性好、具有良好隔振效果的非連續(xù)式減隔振裝置及方法，以使振動(dòng)降到可以接受的水平。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明一種非連續(xù)式減隔振裝置，包括兩排平行布置于待隔振物質(zhì)內(nèi)的隔振孔，所述隔振孔內(nèi)設(shè)置波紋管，所述波紋管外壁與所述隔振孔內(nèi)壁之間設(shè)置有填充材料。
[0007]所述填充材料為EPS纖維混合輕質(zhì)土填充料，是由EPS顆粒、固化劑、原料土、纖維和水制成的漿料，經(jīng)混合攪拌由高壓泵通過(guò)管道輸送到指定位置澆筑成型，經(jīng)養(yǎng)護(hù)而成的輕質(zhì)多孔材料；其中，原料土:選用粘土、粉土、中細(xì)砂、粉煤灰、石肩及淤泥中的一種或者幾種混合；EPS顆粒:采用聚苯乙烯粒狀小珠，粒徑3mm?5mm，表觀密度15Kg/m3?30Kg/m3，EPS顆粒堆積密度與原料土的體積比:40:60?60:40 ;固化劑:采用普通緩凝硅酸鹽水泥，所述緩凝硅酸鹽水泥質(zhì)量在8%?15%之間選用；纖維:采用改性聚丙烯纖維，改性聚丙烯纖維質(zhì)量不大于0.5% ;水:質(zhì)量在50%?80%之間選用。
[0008]同一排中相鄰所述隔振孔之間的凈間距不超過(guò)所述隔振孔的孔徑，所述兩排隔振孔之間的凈間距不超過(guò)所述隔振孔的孔徑。
[0009]所述波紋管的管徑不超過(guò)所述隔振孔孔徑的一半。
[0010]所述非連續(xù)式減隔振裝置的頂部設(shè)置鋼筋混凝土蓋板回填土并種植花草。
[0011]一種非連續(xù)式減隔振裝置的形成方法如下:
[0012](I)隔振孔采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁回旋鉆進(jìn)成孔到設(shè)計(jì)深度，設(shè)計(jì)深度根據(jù)震源的強(qiáng)度和可能產(chǎn)生的地表波波長(zhǎng)來(lái)確定，將波紋管插入隔振孔中；再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，先將EPS顆粒、固化劑、原料土、纖維和水制成漿料，即填充材料，然后將填充材料泵入波紋管與隔振孔內(nèi)壁之間直至充滿；
[0013](2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔頂部搭設(shè)厚度不超過(guò)80mm的矩形鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，蓋板布置范圍的寬度和長(zhǎng)度分別超過(guò)隔振孔外邊緣一個(gè)隔振孔孔徑的距離，蓋板頂距地表豎直距離不超過(guò)100mm。
[0014]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015](I) 一種非連續(xù)式減隔振裝置采用兩排平行布置并且交錯(cuò)的隔振孔，利用不同材料接觸面之間的波阻抗比，減小透射波能量，從而有效隔離或減弱地表傳播的振動(dòng)波。
[0016](2) 一種非連續(xù)式減隔振裝置采用EPS纖維混合輕質(zhì)土作為填充材料，提高對(duì)振動(dòng)波能量的吸收，從而達(dá)到減隔振的效果。
[0017](3) 一種非連續(xù)式減隔振裝置中的隔振孔中采用波紋管和填充材料，可以保證減隔振孔的自身穩(wěn)定，從而增加隔振結(jié)構(gòu)的成孔深度。
[0018](4) 一種非連續(xù)式減隔振裝置中波紋管內(nèi)部形成的中空柱體，一方面減小了隔振孔內(nèi)填充材料的消耗量，降低成本；另一方面，可以增加對(duì)地表振動(dòng)波的有效隔絕。
[0019](5) 一種非連續(xù)式減隔振裝置中隔振孔的頂部可搭設(shè)鋼筋混凝土蓋板回填土并種植花草，一方面增加減隔振結(jié)構(gòu)中各個(gè)隔振孔間的整體性；另一方面，有利于滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2:圖1中A-A向的剖視圖
[0022]圖中標(biāo)號(hào):1_鋼筋混凝土蓋板；2_隔振孔；3_填充材料；4_波紋管；5 -回填土。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合圖1和圖2以及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中一種非連續(xù)式減隔振裝置及形成方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種非連續(xù)式減隔振裝置，包括兩排平行布置于待隔振物質(zhì)內(nèi)的隔振孔2，所述隔振孔2內(nèi)設(shè)置波紋管4，所述波紋管外壁與所述隔振孔內(nèi)壁之間設(shè)置有填充材料3。所述填充材料為EPS纖維混合輕質(zhì)土填充料，是由EPS顆粒、固化劑、原料土、纖維和水制成的漿料，經(jīng)混合攪拌由高壓泵通過(guò)管道輸送到指定位置澆筑成型，經(jīng)養(yǎng)護(hù)而成的輕質(zhì)多孔材料；其中，原料土:選用粘土、粉土、中細(xì)砂、粉煤灰、石肩及淤泥中的一種或者幾種混合；EPS顆粒:采用聚苯乙烯粒狀小珠，粒徑3mm?5mm，表觀密度15Kg/m3?30Kg/m3，EPS顆粒堆積密度與原料土的體積比:40:60?60:40 ;固化劑:采用普通緩凝硅酸鹽水泥，所述緩凝硅酸鹽水泥質(zhì)量在8%?15%之間選用；纖維:采用改性聚丙烯纖維，改性聚丙烯纖維質(zhì)量不大于0.5%;水:質(zhì)量在50%?80%之間選用。同一排中相鄰所述隔振孔之間的凈間距不超過(guò)所述隔振孔的孔徑，所述兩排隔振孔之間的凈間距不超過(guò)所述隔振孔的孔徑。所述波紋管的管徑不超過(guò)所述隔振孔孔徑的一半。所述非連續(xù)式減隔振裝置的頂部設(shè)置鋼筋混凝土蓋板I回填土并種植花草。
[0025]一種非連續(xù)式減隔振裝置的形成方法如下:
[0026](I)隔振孔采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁回旋鉆進(jìn)成孔到設(shè)計(jì)深度，設(shè)計(jì)深度根據(jù)震源的強(qiáng)度和可能產(chǎn)生的地表波波長(zhǎng)來(lái)確定，將波紋管插入隔振孔中；再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，先將EPS顆粒、固化劑、原料土、纖維和水制成漿料，即填充材料，然后將填充材料泵入波紋管與隔振孔內(nèi)壁之間直至充滿；
[0027](2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔頂部搭設(shè)厚度不超過(guò)80mm的矩形鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，蓋板布置范圍的寬度和長(zhǎng)度分別超過(guò)隔振孔外邊緣一個(gè)隔振孔孔徑的距離，蓋板頂距地表豎直距離不超過(guò)100mm。
[0028]【實(shí)施例】
[0029]本發(fā)明實(shí)施例中非連續(xù)式減隔振結(jié)構(gòu)，包括隔振孔2、波紋管4、填充材料3、鋼筋混凝土蓋板I及蓋板上的回填土 5。具體制備步驟如下:
[0030](I)隔振孔2采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁回旋鉆進(jìn)成孔到設(shè)計(jì)深度，設(shè)計(jì)深度根據(jù)震源的強(qiáng)度和可能產(chǎn)生的地表波波長(zhǎng)來(lái)確定，將波紋管4插入隔振孔2中。再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，先將水泥、EPS顆粒、固化劑、原料土、纖維和水制成漿料，即填充材料3，然后將填充材料3泵入波紋管4與隔振孔2內(nèi)壁之間直至充滿。
[0031](2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔頂部搭設(shè)厚度不超過(guò)80mm的矩形鋼筋混凝土預(yù)制蓋板1，蓋板布置范圍的寬度和長(zhǎng)度應(yīng)該分別超過(guò)隔振孔外邊緣一個(gè)隔振孔孔徑的距離，蓋板頂距地表豎直距離不超過(guò)100mm，蓋板頂部可回填土 5并種植花草。
[0032]上述對(duì)實(shí)施例的描述是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非連續(xù)式減隔振裝置，其特征在于:包括兩排平行布置于待隔振物質(zhì)內(nèi)的隔振孔，所述隔振孔內(nèi)設(shè)置波紋管，所述波紋管外壁與所述隔振孔內(nèi)壁之間設(shè)置有填充材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非連續(xù)式減隔振裝置，其特征在于:所述填充材料為EPS纖維混合輕質(zhì)土填充料，是由EPS顆粒、固化劑、原料土、纖維和水制成的漿料，經(jīng)混合攪拌由高壓泵通過(guò)管道輸送到指定位置澆筑成型，經(jīng)養(yǎng)護(hù)而成的輕質(zhì)多孔材料；其中，原料土:選用粘土、粉土、中細(xì)砂、粉煤灰、石肩及淤泥中的一種或者幾種混合；EPS顆粒:采用聚苯乙烯粒狀小珠，粒徑3mm~5mm，表觀密度15Kg/m3~30Kg/m3，EPS顆粒堆積密度與原料土的體積比:40:60 ~ 60:40 ;固化劑:采用普通緩凝硅酸鹽水泥，所述緩凝硅酸鹽水泥質(zhì)量在8°/『15%之間選用；纖維:采用改性聚丙烯纖維，改性聚丙烯纖維質(zhì)量不大于0.5% ;水:質(zhì)量在50% ~ 80%之間選用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非連續(xù)式減隔振裝置，其特征在于:同一排中相鄰所述隔振孔之間的凈間距不超過(guò)所述隔振孔的孔徑，所述兩排隔振孔之間的凈間距不超過(guò)所述隔振孔的孔徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非連續(xù)式減隔振裝置，其特征在于:所述波紋管的管徑不超過(guò)所述隔振孔孔徑的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非連續(xù)式減隔振裝置，其特征在于:所述非連續(xù)式減隔振裝置的頂部設(shè)置鋼筋混凝土蓋板回填土并種植花草。
6.一種基于權(quán)利要求1所述的非連續(xù)式減隔振裝置的形成方法，其特征在于所述方法如下: (1)隔振孔采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁回旋鉆進(jìn)成孔到設(shè)計(jì)深度，設(shè)計(jì)深度根據(jù)震源的強(qiáng)度和可能產(chǎn)生的地表波波長(zhǎng)來(lái)確定，將波紋管插入隔振孔中；再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，先將EPS顆粒、固化劑、原料土、纖維和水制成漿料，即填充材料，然后將填充材料泵入波紋管與隔振孔內(nèi)壁之間直至充滿； (2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔頂部搭設(shè)厚度不超過(guò)80mm的矩形鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，蓋板布置范圍的寬度和長(zhǎng)度分別超過(guò)隔振孔外邊緣一個(gè)隔振孔孔徑的距離，蓋板頂距地表豎直距離不超過(guò)100mm。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公布了一種非連續(xù)式減隔振裝置及形成方法。所述裝置包括兩排隔振孔，所述隔振孔內(nèi)設(shè)置有波紋管，其與所述隔振孔內(nèi)壁之間用填充材料充實(shí)。所述方法如下：隔振孔布置在受保護(hù)建筑物與震源之間，兩排所述隔振孔呈交錯(cuò)排布。所述隔振孔的孔徑與深度根據(jù)所述震源強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。在所述隔振孔內(nèi)壁與所述波紋管之間填充EPS纖維混合輕質(zhì)土可保護(hù)所述隔振孔的自身穩(wěn)定，同時(shí)增加了不同介質(zhì)接觸面之間的波阻抗比，減小透射波能量。同時(shí)，在兩排隔振孔的頂部可搭設(shè)鋼筋混凝土薄板，并回填土種植花草，經(jīng)濟(jì)環(huán)保高效。本發(fā)明的非連續(xù)式減隔振結(jié)構(gòu)，可以有效減小交通荷載振動(dòng)對(duì)受保護(hù)的重要建筑，精密儀器等的不利影響。
【IPC分類(lèi)】E01B19-00, E02D31-08, E04B1-98, A01G9-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104695292
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510137019
【發(fā)明人】陳煒昀, 陳國(guó)興, 王志華, 高洪梅, 徐令宇, 趙凱
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日