一种用于主动减震的地下结构的制作方法

本发明是一种用于主动减震的地下结构，属于固定建筑技术领域。

背景技术：

随道城市轨道交通的发展，列车运行所引发的震动与噪声问题越来越引起人们的广泛关注。列车在运行过程中产生随机振动，该振动经由轨道基础、隧道、土体介质、地下或地上构筑物等传播至地面或其它结构，引起结构振动或产生二次振动噪音，对周围环境产生影响。

工程上通常在基础四周设置隔震沟、隔震墙来减少振动对周围的影响，隔震沟内常采用空心结构或垫海绵、乳胶等材料进行隔震，隔震墙上常粘贴泡沫塑料、聚苯乙烯等隔震材料进行隔震或减少振动噪音。这都属于一种被动隔震，被动隔震构件产生的振动频率通常比较低，且不可调整，对各种随机振动的选择性欠佳，隔震效果往往不显著。

在轨道交通领域，列车通常按照一定的规律运动，其产生的震动波一般具有比较稳定的特征，通过对这些震动波进行信号处理和分析，可得到减小这些震动波幅值的控制信号，将控制信号作用于能产生振动的作动器上，就能达到主动隔震和减震的目的。这种方法属于主动减振。

技术实现要素：

本发明正是针对上述现有技术状况而设计提供了一种用于主动减震的地下结构，其目的是通过主动减振方式来减弱类似于地铁运行时轨道振动的影响。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

该种用于主动减震的地下结构包括一个挡土墙1，该挡土墙1设置在振动源与被隔振区之间，在挡土墙1背面设置有振动电机2，振动电机2的振动体紧贴在挡土墙1上，在挡土墙1前面，朝向振动源设置有振动传感器3，振动传感器3能够主动响应振动源通过地下岩石或土壤传递过来的震动波，并将测量到的震动波的频率和振幅转换为电信号通过电缆线5传送给反馈控制电路4，经反馈控制电路4处理后产生控制信号，并将控制信号通过电缆线5传送给振动电机2，使振动电机2发生与震动波的频率相同、振幅相反的振动，同时，挡土墙1将振动电机2的振动朝振动源方向传播出去。

进一步，所述振动电机2为电磁式电机。

进一步，所述挡土墙1为砖混结构挡土墙、混凝土结构挡土墙、钢板式挡土墙、桩板式挡土墙、桩锚式挡土墙中一种或几种的混合体。

本发明结构能够主动响应地下岩石或土壤传递过来的震动，产生抵抗外界震动的震动，克服了被动减震存在的低频与宽带随机振动下减震效果差的缺点。

本发明结构具有以下优点：

1.运作系统简单，工作原理清晰，制作方便。

2.运作系统可无人值守，自动控制，自动运行。

3.地下结构既可被动隔震，又可主动减震，其振动频率和幅值可调，能够抵抗一定带宽和强度的随机振动。

4.作动器为电磁式电机，具有摩擦小、响应快、控制力可调、布置方便的优点。

附图说明

图1为本发明的用于主动减震的地下结构的工作示意图

图中：1地下结构，2振动电机，3振动传感器，4反馈控制电路，5电缆线。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。

参见附图1所示，以地下地铁为例，地铁埋深为50米，附近50米远处为居民区，居民区靠近地铁一侧长50米，居民区建筑物为箱式基础，基础埋深15米。采用本发明结构时，在地下轨道与居民区之间的地下布置一道挡土墙1，离居民区建筑物水平距离5米，挡土墙1采用砼土挡墙，挡墙长50米，高10米，厚1米，埋深20米。在挡土墙1修建的同时，在靠近地铁侧的挡土墙1前面布置振动传感器3，沿50米长挡土墙1中心线每10米布置一个振动传感器3，共布置5个。在靠近地铁侧的挡土墙1背面紧贴挡墙布置振动电机2，该振动电机为电磁式电机，该种电磁式电机自有的反馈控制电路4，可根据输入信号控制电磁式电机工作，沿50米长挡土墙1中心线每10米布置一个振动电机2，共布置5个。然后，经反馈控制电路4，用电缆线5将5个振动传感器3和5个振动电机2一一对应地连接起来。振动传感器3探测到震动时，将震动转化为电信号传递给振动电机2的反馈控制电路4，再由反馈控制电路4给振动电机2一个振动电信号，振动电机2动作，带动挡土墙1振动，从而达到主动减震的目的。

与现有结构相比，本发明对于通过地下岩石或土壤传递过来的震动能够主动减震，能够很好地克服被动减震存在的低频与宽带随机振动下减震效果差的缺点。

技术特征：

技术总结
本发明是一种用于主动减震的地下结构，该结构包括一个挡土墙(1)，该挡土墙(1)设置在振动源与被隔振区之间，在挡土墙(1)背面设置有振动电机(2)，振动电机(2)的振动体紧贴在挡土墙(1)上，在挡土墙(1)前面，朝向振动源设置有振动传感器(3)，振动传感器(3)能够主动响应振动源通过地下岩石或土壤传递过来的震动波，并将测量到的震动波的频率和振幅转换为电信号通过电缆线(5)传送给反馈控制电路(4)，经反馈控制电路(4)处理后产生控制信号，并将控制信号通过电缆线(5)传送给振动电机(2)，使振动电机(2)发生与震动波的频率相同、振幅相反的振动，同时，挡土墙(1)将振动电机(2)的振动朝振动源方向传播出去。

技术研发人员：王笃礼;王小波
受保护的技术使用者：中航勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2018.12.04
技术公布日：2019.04.19