CN204530790U - 一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障，其结构是：在振源与建筑物之间设置一道聚氨酯硬泡连续屏障，连续屏障与建筑物施工时的喷锚支护结构通过锚杆连结在一起，连续屏障与喷锚支护结构和建筑物主体结构地下室外墙之间的空隙用橡胶颗粒填充；在橡胶颗粒填充层的底部和顶部各设置一钢筋混凝土预制平板，搭接在连续屏障与主体结构地下室混凝土侧墙上；连续屏障的底部设有独立的基础梁。本实用新型可与建筑物或构筑物主体结构并行施工，节省工程费用；埋置深度不受施工场地限制；连续屏障受力更加合理，稳定性更好；对低频振动有较好的隔振效果；可避免隔振区出现振动放大的异常现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隔振措施，具体是一种轨道交通沿线对振动环境要求较高的建筑物或构筑物所采取的一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障。
背景技术
轨道交通以其运量大、高速便捷、空气污染指数小等优点已成为解决城市交通拥挤的有效措施。与此同时列车运行引起的振动对周边环境，建筑物安全和精密仪器的正常使用造成了越来越严重的影响，该问题受到各国学者的普遍重视，纷纷寻求各种有效的隔振措施。控制振源和切断波的传播途径是有效的振动控制措施：在振源控制方面，各国学者的研究集中在减振型轨道结构和钢轨扣件的研制，其中一级减振形式有弹性垫层普通铁垫板扣件、轨道减振器、LORD扣件和潘得路先锋（Vanguard）扣件等，二级减振形式有弹性轨枕、浮置式轨道等。在切断波的传播途径方面，各国学者的研究集中在隔振屏障上，其中连续屏障有空沟、填充沟（橡胶颗粒、砂、锯屑填充的沟，地下连续屏障等），非连续屏障有孔列（波阻块WIB）和桩列（单排或多排粉喷桩）等。
但是，对于有特殊减振需要的地段（精密仪器实验室、医院等），单一的隔振措施有时达不到预期的减振效果，需要几种措施的合理组合，而且传统的隔振屏障存在稳定性差；埋置（开挖）深度不够，不足以达到预期的减振效果；施工范围较大；对低频振动隔振效果差；隔振区出现振动放大异常现象等缺点。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障，使得轨道交通引起的土体振动波的能量在该隔振结构内得到衰减，降低到达建筑物或构筑物的振动波的能量，进而减小轨道交通引起的建筑物或构筑物的振动。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：在振源与建筑物之间设置一道聚氨酯硬泡连续屏障，连续屏障与建筑物施工时的喷锚支护结构通过锚杆连结在一起，连续屏障与喷锚支护结构和建筑物主体结构地下室外墙之间的空隙用橡胶颗粒填充。在橡胶颗粒填充层的底部和顶部各设置一钢筋混凝土预制平板，搭接在连续屏障与主体结构地下室混凝土侧墙上，连续屏障的底部设有独立的基础梁。
本实用新型与现有技术相比具有以下的主要优点：其一. 锚杆可作为连续屏障的多点支承，减小连续屏障的计算跨度，连续屏障受力更加合理，稳定性更好；其二. 连续屏障受到锚杆的约束，刚度增大，自振频率提高，基于次生振源的概念，本屏障对低频振动有较好的隔振效果；其三. 锚杆对屏障周边土体有挤密、约束的作用，对提高屏障***的共振频率有利，可避免主要振动频率大于屏障***最低共振频率，从而避免隔振区出现振动放大的异常现象；其四. 连续屏障与橡胶颗粒填充层的埋深可与建筑物主体结构地下室埋深相同，甚至能容易做到大于建筑物主体结构地下室埋深，减小绕过屏障到达建筑物底部的振动波，可充分发挥隔振屏障的隔振效果；其五. 可与建筑物主体结构并行施工，缩短工期；其六. 连续屏障可在喷锚支护结构的施工场地内施工，不需额外占用施工场地，方便施工；其七. 聚氨酯硬泡连续屏障的造价远低于钢筋混凝土连续屏障，降低工程费用；其八. 橡胶颗粒可将废旧轮胎破碎得到，轮胎是“黑色垃圾”，埋在地下数百年都难以降解。本隔振屏障可对废弃物回收利用，减小环境污染，这也符合我国建设节约型社会的目标，具有良好的发展和应用前景。
传统的隔振屏障没有利用建筑物或构筑物的深基坑支护结构，当建筑物或构筑物建成之后，深基坑支护结构完全废弃，在做隔振屏障设计时，需针对隔振屏障，重新设计基坑支护结构。本实用新型充分利用建筑物或构筑物的基坑支护结构，在建筑物或构筑物施工的同时也可进行本实用新型的施工。相比于传统的隔振屏障，本实用新型工期可缩短约40天，节省工程造价约100万元。
传统的单一隔振屏障效果达到4~5dB，本实用新型的隔振效果可达10~15dB，尤其是对振动频率在2-10Hz的低频振动有较好的隔振效果，同时可避免隔振区振动放大异常现象。
附图说明
图1是本实用新型与建筑物或构筑物主体结构的平面布置图，该图主要显示本实用新型与建筑物或构筑物主体结构的相对位置关系。
图2是图1中A-A剖视图，该图主要显示本实用新型沿土深方向的细部构造。
图中：1.建筑物或构筑物的主体结构； 2.隔振屏障； 3.混凝土喷层； 4.第一橡胶颗粒填充层；5. 聚氨酯硬泡连续屏障； 6.素土层； 7.锚杆； 8.第一预制钢筋混凝土平板； 9. 连续屏障基础梁； 10.第一素混凝土垫层； 11.第二素混凝土垫层； 12.主体结构地下室基础梁； 13.主体结构地下室混凝土底板； 14.第一橡胶块填充层； 15. 第二橡胶颗粒填充层； 16.主体结构地下室混凝土侧墙； 17.第二预制钢筋混凝土平板； 18.主体结构地下室混凝土顶板； 19.第二橡胶块填充层。
具体实施方式
本实用新型提供的一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障，是轨道交通沿线对振动环境要求较高的建筑物或构筑物所采取的一种隔振措施，本实用新型设置在建筑物或构筑物的主体结构1的周围，即图1所示的隔振屏障2。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提供的隔振屏障2的结构如图2所示：在轨道交通与建筑物或构筑物之间设置一道聚氨酯硬泡连续屏障5，作为阻隔振动波的第一道屏障，考虑到瑞利波影响深度小，影响范围大这一特点，并尽量减少从屏障侧面绕射过去的振动波，聚氨酯硬泡连续屏障5的平面布置形式为U字形，将建筑物或构筑物包围。在聚氨酯硬泡连续屏障5与建筑物或构筑物的主体结构地下室混凝土侧墙16之间设置橡胶颗粒填充层15，作为阻隔振动波的第二道屏障。在聚氨酯硬泡连续屏障5的外部依次是橡胶颗粒填充层4和混凝土喷层3，它们三者通过锚杆7连结在一起。聚氨酯硬泡连续屏障5通过独立的基础梁9坐落在第二素混凝土垫层10上。混凝土喷层3和锚杆7构成喷锚支护结构。
所述第二橡胶颗粒填充层15，其底部与上部分别设置第一钢筋混凝土预制平板8和第二钢筋混凝土预制平板17，两个钢筋混凝土预制平板与聚氨酯硬泡连续屏障5和主体结构地下室混凝土侧墙16之间采用搭接的方式，搭接的空隙分别用橡胶块填充，形成第一橡胶块填充层14和第二橡胶块填充层19。
所述第二橡胶颗粒填充层15为橡胶颗粒层，利用橡胶颗粒的松散、高阻尼特性，耗散振动能量，改善隔振效果。
所述主体结构地下室混凝土侧墙16，其上部设置主体结构地下室混凝土顶板18，其底部是主体结构地下室混凝土底板13，该底板通过主体结构地下室基础梁12坐落在第二素混凝土垫层11上。
在上述的主体结构地下室混凝土底板13、第二素混凝土垫层11、第一预制钢筋混凝土平板8和第二素混凝土垫层10的底部，以及主体结构地下室基础梁12、连续屏障基础梁9和混凝土喷层3的周围是素土层6。
本实用新型与建筑物或构筑物主体结构并行施工。其施工方法是：待喷锚支护结构稳定后，根据场地的地质勘察资料，进行聚氨酯硬泡连续屏障基础梁9设计。在所述聚氨酯硬泡连续屏障基础梁9上支模并灌注聚氨酯硬泡连续屏障5。连续屏障5与喷锚支护结构的锚杆7搭接处做好必要的锚固措施，保证连续屏障的稳定性。待主体结构地下室混凝土侧墙16和连续屏障5施工完毕后，将第一预制钢筋混凝土平板8搭接在连续屏障基础梁9和主体结构地下室基础梁12上，搭接空隙用第一橡胶块层14填充（图2）；连续屏障5与主体结构地下室混凝土侧墙16之间的空隙是第二橡胶颗粒填充层15，该橡胶颗粒填充层由回填的橡胶颗粒形成；连续屏障5与喷锚支护结构之间的空隙是第一橡胶颗粒填充层4，该橡胶颗粒填充层由回填的橡胶颗粒形成。并且第二橡胶颗粒填充层15回填高度与第一橡胶颗粒填充层4回填高度尽量保持一致，确保聚氨酯硬泡连续屏障5的稳定性。橡胶颗粒回填完毕，将第二预制钢筋混凝土平板17搭接在连续屏障5和主体结构地下室混凝土侧墙16上，搭接空隙用橡胶块填充，形成第二橡胶块填充层19（图2）。
本实用新型可与建筑物或构筑物主体结构并行施工，缩短工期，主要优点是：不另外占用施工场地，节省工程费用；可充分利用建筑物或构筑物的深基坑支护结构，方便施工；埋置深度可不受施工场地限制；充分发挥隔振屏障的隔振效果；对振动频率在2-10Hz的低频振动有较好的隔振效果，同时可避免隔振区振动放大异常现象。主要用于轨道交通引起的建筑物或构筑物振动的隔振上。
本实用新型的隔振过程是：轻轨列车运行，引起周围土层的振动，一部分振动波能量先经该隔振措施阻隔，之后进入回填橡胶颗粒填充层，经回填橡胶颗粒填充层的耗能之后，最后到达建筑物或构筑物，引起建筑物或构筑物的振动。
Claims (4)
1.一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障，其特征在于：在振源与建筑物之间设置一道聚氨酯硬泡连续屏障，连续屏障与建筑物施工时的喷锚支护结构通过锚杆连结在一起，连续屏障与喷锚支护结构和建筑物主体结构地下室外墙之间的空隙用橡胶颗粒填充；在橡胶颗粒填充层的底部和顶部各设置一钢筋混凝土预制平板，搭接在连续屏障与主体结构地下室混凝土侧墙上；连续屏障的底部设有独立的基础梁。
2.根据权利要求1所述的一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障，其特征是锚杆按照三角形、四边形或六边形角点布置。
3.根据权利要求1所述的一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障，其特征是所述橡胶颗粒填充层为橡胶颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种有锚杆约束的聚氨酯硬泡连续隔振屏障，其特征是连续屏障材料采用聚氨酯硬泡。
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| CN105386472A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-09 | 青岛理工大学 | 一种埋置式复合阻尼结构及其施工方法 |
| CN115680036A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-02-03 | 广州市岩土勘测设计有限公司 | 一种永临结合的隔振结构及施工方法 |
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| CN105386472B (zh) * | 2015-12-10 | 2018-06-26 | 青岛理工大学 | 一种埋置式复合阻尼结构及其施工方法 |
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