CN114687385A - 一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层 - Google Patents

Abstract

一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层，包括埋设于地下的隔振桩和隔振减振周期屏障垫层，隔振减振周期屏障垫层包括上下交替设置的刚性垫层和Triangular层级蜂窝垫层，刚性垫层由两层钢筋混凝土层和夹设在两层钢筋混凝土层之间的混凝土层组成；Triangular层级蜂窝垫层采用橡胶材料制成，Triangular层级蜂窝垫层具有Triangular层级蜂窝结构；隔振减振周期屏障垫层靠近振动波传播的一侧设有至少一排隔振桩，每排隔振桩包括多个隔振桩。本发明可以有效的阻隔由于隧道地铁运行而产生的振动带来的影响，使振动影响到达建筑物前，影响极大的减小，使居民和建筑物所受影响和损失减少。

Description

一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层

技术领域

本发明涉及地铁减振隔振技术领域，尤其涉及一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层。

背景技术

随着城市化发展以及人口密度的增加，隧道交通逐渐成为城市内不可缺少的交通方式。隧道交通相较于城市中其他交通，具有运量大、到站准时、节省土地、速度快、安全可靠等优点。隧道交通的出现，给大大小小的城市带来了便利与发展。但随着地铁时速的提升以及长期使用，市民的生活质量需求的提高，其运行引起的环境问题越来越凸显。尤其是在城市建筑愈加密集的情况下，对周边建筑结构造成的振动和噪声污染问题更不可忽视。

现有的减振隔振措施大致分为从振源处减振(主动减振)、波的传播路径隔振(被动隔振)和在建筑物结构处隔振(被动隔振)三方面。振源处减振就是在运行的列车和轨道采取方法，例如在列车上使用减振扣件、隔振器，在轨道上采用浮置板等；传播路径隔振就是在交通运行时振动传播的路径上采取隔振措施，阻止振动波的向更远处传播，例如衬砌表面涂隔振材料、土体中布置隔振排桩、隔振沟等；建筑结构处隔振即在建筑物周围采取隔振措施使振动危害减小，例如吸声墙等。目前的研究大多着手于从隧道处，传播途径采取措施，而对建筑结构处(振动接受体)研究相对较少。同时，在深埋处的隧道装置隔振沟操作起来繁琐困难，如何将减振隔振效果变大是现阶段解决地铁振动带来的环境问题的重要一步。

目前相关学者关于蜂窝结构材料的应用多在汽车领域之中，优质的蜂窝结构具有轻质、吸能大、稳定力值大等特点，而复合材料的蜂窝结构材料作为一种很好的吸能材料在土木工程的应用还未很好展开。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种适用于建筑物下的地铁隧道减振隔振屏障周期垫层。

本发明采用的技术方案是：一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层，包括埋设于地下的隔振桩和隔振减振周期屏障垫层，隔振减振周期屏障垫层包括上下交替设置的刚性垫层和Triangular层级蜂窝垫层，刚性垫层由两层钢筋混凝土层和夹设在两层钢筋混凝土层之间的混凝土层组成；Triangular层级蜂窝垫层采用橡胶材料制成，Triangular层级蜂窝垫层具有Triangular层级蜂窝结构，其层级N＝2，边长比为r＝1/8；隔振减振周期屏障垫层靠近振动波传播的一侧设有至少一排隔振桩，每排隔振桩包括多个隔振桩。

进一步，所述隔振桩和隔振减振周期屏障垫层设置于受振建筑物的正下方，并与由地铁隧道产生的振动波的传播路径正交。

进一步，所述隔振减振周期屏障垫层的厚度在4.00-5.00m，隔振减振周期屏障垫层的长度大于受振建筑物的长度。

进一步，所述隔振桩是C30混凝土桩。

本发明的有益效果是：

1、施工材料的选取经济、环保，对环境造成境污染小。相较于减振沟，隔振桩的施工更加方便，便于在现有地铁隧道距离处施工。

2、隔振材料中蜂窝结构可以有效地保证减振隔振效果，同时对降噪也有一定效果；

3、隔振***设置于地铁隧道结构与建筑物结构之间，可以有效的阻隔由于隧道地铁运行而产生的振动带来的影响，使振动影响到达建筑物前，影响极大的减小，使居民和建筑物所受影响和损失减少；

4、为以后的新期建筑做好铺垫，减少后续由于周边地铁隧道振动带来的影响，防范于未然。

附图说明

图1是本发明建筑结构正下方处隔振屏障的布置示意图。

图2a是本发明Triangular层级蜂窝垫层的结构示意图。

图2b是图2a中A的局部放大图。

图3a是本发明Triangular层级蜂窝结构中蜂窝的示意图。

图3b是本发明Triangular层级蜂窝结构中带有层级的边的示意图。

附图标记说明：1、城市地下交通地铁；2、隧道；3、隔振屏障垫层；4、隔振桩；5、受振影响的建筑物结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层，包括埋设于受振影响的建筑物正下方土层内的隔振桩4和隔振减振周期屏障垫层3，隔振桩4和隔振减振周期屏障垫层3形成组合屏障，为非连续隔振屏障形式；隔振减振周期屏障垫层3的长度大于建筑物长度，实现对建筑物较好的隔振效果。本实施例中，所述振源为城市地下交通地铁1，所述振动受体为受振动影响的建筑物结构5。

隔振减振周期屏障垫层3包括上下交替设置的三层刚性垫层31和两层Triangular层级蜂窝垫层32，刚性垫层31由两层钢筋混凝土层和夹设在两层钢筋混凝土层之间的混凝土层组成；混凝土层采用混凝土新材料制成，具体为粉煤灰、聚氨酯组合料、陶粒、橡胶、水泥和发泡剂。Triangular层级蜂窝垫层32采用具有弹性的橡胶材料制成；隔振减振周期屏障垫层3的总厚度在4.00-5.00m。

Triangular层级蜂窝垫层32具有Triangular层级蜂窝结构，如图2a、b所示，Triangular层级蜂窝结构就是在传统的六边形蜂窝的基础上，用带有层级的边代替原有六边形蜂窝的边长，构造出的层级蜂窝结构。本实施例中，层级N＝2，边长比为r＝1/8，层级N是指层级蜂窝的代表边上偏离横向对称轴线一侧的完整的六边形数目。边长比r是指层级蜂窝中的最小边长与常规六边形蜂窝变长的比值，即r＝l_t/l₀中，l_t和l₀两个参数的具体所指位置如图3a-b所示，它主要影响对常规蜂窝边长平均划分的段数。

T级蜂窝层结构的边长比公式定义如下：

学者研究发现，蜂窝结构具有优良的力学性能，T级蜂窝层轴向吸能能力是同厚度下常规六边形蜂窝的3倍。与常规六边形蜂窝结构相比，二级层级蜂窝结构单质量的吸能提高了186％。且周期性结构作为应用于被动控制振动波传播的技术，由于其特有的结构优势，具有频散特性、稳定性好、减振降噪效果明显等特点。

隔振减振周期屏障垫层3靠近振动波传播的一侧设有至少一排隔振桩4，每排隔振桩4包括多个隔振桩4，隔振桩4是C30混凝土桩，用来实现临近建筑结构的振动波的隔振作用。所述隔振桩4和隔振减振周期屏障垫层3设置于目标建筑物的正下方，并与由地铁隧道产生的振动波的传播路径正交。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层，其特征在于：包括埋设于地下的隔振桩(4)和隔振减振周期屏障垫层(3)，隔振减振周期屏障垫层(3)包括上下交替设置的刚性垫层(31)和Triangular层级蜂窝垫层(32)，刚性垫层(31)由两层钢筋混凝土层和夹设在两层钢筋混凝土层之间的混凝土层组成；Triangular层级蜂窝垫层(32)采用橡胶材料制成，Triangular层级蜂窝垫层(32)具有Triangular层级蜂窝结构，其层级N＝2，边长比为r＝1/8；隔振减振周期屏障垫层(3)靠近振动波传播的一侧设有至少一排隔振桩(4)，每排隔振桩(4)包括多个隔振桩(4)。

2.如权利要求1所述的一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层，其特征在于：所述隔振桩(4)和隔振减振周期屏障垫层(3)设置于受振建筑物的正下方，并与由地铁隧道产生的振动波的传播路径正交。

3.如权利要求2所述的一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层，其特征在于：所述隔振减振周期屏障垫层(3)的厚度在4.00-5.00m，隔振减振周期屏障垫层(3)的长度大于受振建筑物的长度。

4.如权利要求1所述的一种地铁隧道减振隔振屏障周期垫层，其特征在于：所述隔振桩(4)是C30混凝土桩。

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