一种非连续式减隔振装置及形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种非连续式减隔振装置及形成方法，属于工业振动控制领域。
【背景技术】
[0002]近年来，我国铁路系统正在大规模的进行提速，客运专线或高速铁路路网的完善也加快了建设的步伐，列车速度飞速提高。在实现铁路跨越式发展的进程中，原有铁路相关设计已不能适应当前及今后一段时期铁路建设需求，因此，研宄以高速铁路为主的交通振动环境影响迫在眉捷。
[0003]地铁和高速铁路运行产生的高频振动对土体很敏感，衰减很快，而低频振动在土中的衰减较慢，传播距离更远，影响范围更大，对周边建筑物中高精度仪器的工作环境影响很大，成为减隔振的重点。因此，为了减轻铁路运行期间可能造成的不利影响，在其线路周边重要区域，尤其是当周边有重要建筑或者厂房布置有精密仪器时，应该采取有效的减隔振手段。目前，连续减隔振结构和非连续减隔振结构是缓解建筑施工、铁路与公路交通、工业和爆破等人类活动引起的振动强度的两种形式。关于空沟、混凝土墙等形式的连续结构的研宄和使用都已比较成熟，尽管连续结构的隔振效果比较理想，但是对于低频振源和软土、地下水位较高地区，连续结构的施工和维护费用都很高；而排孔、排粧等形式的非连续结构则受深度和地区的限制较小，且具有施工方便、造价低和应用范围广等优点。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种施工方便、经济性好、具有良好隔振效果的非连续式减隔振装置及方法，以使振动降到可以接受的水平。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0006]本发明一种非连续式减隔振装置，包括两排平行布置于待隔振物质内的隔振孔，所述隔振孔内设置波纹管，所述波纹管外壁与所述隔振孔内壁之间设置有填充材料。
[0007]所述填充材料为EPS纤维混合轻质土填充料，是由EPS颗粒、固化剂、原料土、纤维和水制成的浆料，经混合搅拌由高压泵通过管道输送到指定位置浇筑成型，经养护而成的轻质多孔材料；其中，原料土:选用粘土、粉土、中细砂、粉煤灰、石肩及淤泥中的一种或者几种混合；EPS颗粒:采用聚苯乙烯粒状小珠，粒径3mm?5mm，表观密度15Kg/m3?30Kg/m3，EPS颗粒堆积密度与原料土的体积比:40:60?60:40 ;固化剂:采用普通缓凝硅酸盐水泥，所述缓凝硅酸盐水泥质量在8%?15%之间选用；纤维:采用改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维质量不大于0.5% ;水:质量在50%?80%之间选用。
[0008]同一排中相邻所述隔振孔之间的净间距不超过所述隔振孔的孔径，所述两排隔振孔之间的净间距不超过所述隔振孔的孔径。
[0009]所述波纹管的管径不超过所述隔振孔孔径的一半。
[0010]所述非连续式减隔振装置的顶部设置钢筋混凝土盖板回填土并种植花草。
[0011]一种非连续式减隔振装置的形成方法如下:
[0012](I)隔振孔采用正循环泥浆护壁回旋钻进成孔到设计深度，设计深度根据震源的强度和可能产生的地表波波长来确定，将波纹管插入隔振孔中；再进行现场浇注施工，先将EPS颗粒、固化剂、原料土、纤维和水制成浆料，即填充材料，然后将填充材料泵入波纹管与隔振孔内壁之间直至充满；
[0013](2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔顶部搭设厚度不超过80mm的矩形钢筋混凝土预制盖板，盖板布置范围的宽度和长度分别超过隔振孔外边缘一个隔振孔孔径的距离，盖板顶距地表竖直距离不超过100mm。
[0014]本发明具有以下有益效果:
[0015](I) 一种非连续式减隔振装置采用两排平行布置并且交错的隔振孔，利用不同材料接触面之间的波阻抗比，减小透射波能量，从而有效隔离或减弱地表传播的振动波。
[0016](2) 一种非连续式减隔振装置采用EPS纤维混合轻质土作为填充材料，提高对振动波能量的吸收，从而达到减隔振的效果。
[0017](3) 一种非连续式减隔振装置中的隔振孔中采用波纹管和填充材料，可以保证减隔振孔的自身稳定，从而增加隔振结构的成孔深度。
[0018](4) 一种非连续式减隔振装置中波纹管内部形成的中空柱体，一方面减小了隔振孔内填充材料的消耗量，降低成本；另一方面，可以增加对地表振动波的有效隔绝。
[0019](5) 一种非连续式减隔振装置中隔振孔的顶部可搭设钢筋混凝土盖板回填土并种植花草，一方面增加减隔振结构中各个隔振孔间的整体性；另一方面，有利于满足环境保护的要求。
【附图说明】
[0020]图1:本发明的结构示意图；
[0021]图2:图1中A-A向的剖视图
[0022]图中标号:1_钢筋混凝土盖板；2_隔振孔；3_填充材料；4_波纹管；5 -回填土。
【具体实施方式】
[0023]下面结合图1和图2以及实施例对本发明中一种非连续式减隔振装置及形成方法作进一步详细说明。
[0024]如图1和图2所示，本发明一种非连续式减隔振装置，包括两排平行布置于待隔振物质内的隔振孔2，所述隔振孔2内设置波纹管4，所述波纹管外壁与所述隔振孔内壁之间设置有填充材料3。所述填充材料为EPS纤维混合轻质土填充料，是由EPS颗粒、固化剂、原料土、纤维和水制成的浆料，经混合搅拌由高压泵通过管道输送到指定位置浇筑成型，经养护而成的轻质多孔材料；其中，原料土:选用粘土、粉土、中细砂、粉煤灰、石肩及淤泥中的一种或者几种混合；EPS颗粒:采用聚苯乙烯粒状小珠，粒径3mm?5mm，表观密度15Kg/m3?30Kg/m3，EPS颗粒堆积密度与原料土的体积比:40:60?60:40 ;固化剂:采用普通缓凝硅酸盐水泥，所述缓凝硅酸盐水泥质量在8%?15%之间选用；纤维:采用改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维质量不大于0.5%;水:质量在50%?80%之间选用。同一排中相邻所述隔振孔之间的净间距不超过所述隔振孔的孔径，所述两排隔振孔之间的净间距不超过所述隔振孔的孔径。所述波纹管的管径不超过所述隔振孔孔径的一半。所述非连续式减隔振装置的顶部设置钢筋混凝土盖板I回填土并种植花草。
[0025]一种非连续式减隔振装置的形成方法如下:
[0026](I)隔振孔采用正循环泥浆护壁回旋钻进成孔到设计深度，设计深度根据震源的强度和可能产生的地表波波长来确定，将波纹管插入隔振孔中；再进行现场浇注施工，先将EPS颗粒、固化剂、原料土、纤维和水制成浆料，即填充材料，然后将填充材料泵入波纹管与隔振孔内壁之间直至充满；
[0027](2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔顶部搭设厚度不超过80mm的矩形钢筋混凝土预制盖板，盖板布置范围的宽度和长度分别超过隔振孔外边缘一个隔振孔孔径的距离，盖板顶距地表竖直距离不超过100mm。
[0028]【实施例】
[0029]本发明实施例中非连续式减隔振结构，包括隔振孔2、波纹管4、填充材料3、钢筋混凝土盖板I及盖板上的回填土 5。具体制备步骤如下:
[0030](I)隔振孔2采用正循环泥浆护壁回旋钻进成孔到设计深度，设计深度根据震源的强度和可能产生的地表波波长来确定，将波纹管4插入隔振孔2中。再进行现场浇注施工，先将水泥、EPS颗粒、固化剂、原料土、纤维和水制成浆料，即填充材料3，然后将填充材料3泵入波纹管4与隔振孔2内壁之间直至充满。
[0031](2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔顶部搭设厚度不超过80mm的矩形钢筋混凝土预制盖板1，盖板布置范围的宽度和长度应该分别超过隔振孔外边缘一个隔振孔孔径的距离，盖板顶距地表竖直距离不超过100mm，盖板顶部可回填土 5并种植花草。
[0032]上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明，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实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种非连续式减隔振装置，其特征在于:包括两排平行布置于待隔振物质内的隔振孔，所述隔振孔内设置波纹管，所述波纹管外壁与所述隔振孔内壁之间设置有填充材料。
2.根据权利要求1所述的非连续式减隔振装置，其特征在于:所述填充材料为EPS纤维混合轻质土填充料，是由EPS颗粒、固化剂、原料土、纤维和水制成的浆料，经混合搅拌由高压泵通过管道输送到指定位置浇筑成型，经养护而成的轻质多孔材料；其中，原料土:选用粘土、粉土、中细砂、粉煤灰、石肩及淤泥中的一种或者几种混合；EPS颗粒:采用聚苯乙烯粒状小珠，粒径3mm~5mm，表观密度15Kg/m3~30Kg/m3，EPS颗粒堆积密度与原料土的体积比:40:60 ~ 60:40 ;固化剂:采用普通缓凝硅酸盐水泥，所述缓凝硅酸盐水泥质量在8°/『15%之间选用；纤维:采用改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维质量不大于0.5% ;水:质量在50% ~ 80%之间选用。
3.根据权利要求1所述的非连续式减隔振装置，其特征在于:同一排中相邻所述隔振孔之间的净间距不超过所述隔振孔的孔径，所述两排隔振孔之间的净间距不超过所述隔振孔的孔径。
4.根据权利要求1所述的非连续式减隔振装置，其特征在于:所述波纹管的管径不超过所述隔振孔孔径的一半。
5.根据权利要求1所述的非连续式减隔振装置，其特征在于:所述非连续式减隔振装置的顶部设置钢筋混凝土盖板回填土并种植花草。
6.一种基于权利要求1所述的非连续式减隔振装置的形成方法，其特征在于所述方法如下: (1)隔振孔采用正循环泥浆护壁回旋钻进成孔到设计深度，设计深度根据震源的强度和可能产生的地表波波长来确定，将波纹管插入隔振孔中；再进行现场浇注施工，先将EPS颗粒、固化剂、原料土、纤维和水制成浆料，即填充材料，然后将填充材料泵入波纹管与隔振孔内壁之间直至充满； (2)施工完所有隔振孔并完成填充材料的灌注之后，在隔振孔顶部搭设厚度不超过80mm的矩形钢筋混凝土预制盖板，盖板布置范围的宽度和长度分别超过隔振孔外边缘一个隔振孔孔径的距离，盖板顶距地表竖直距离不超过100mm。
【专利摘要】本发明公布了一种非连续式减隔振装置及形成方法。所述装置包括两排隔振孔，所述隔振孔内设置有波纹管，其与所述隔振孔内壁之间用填充材料充实。所述方法如下：隔振孔布置在受保护建筑物与震源之间，两排所述隔振孔呈交错排布。所述隔振孔的孔径与深度根据所述震源强度进行调整。在所述隔振孔内壁与所述波纹管之间填充EPS纤维混合轻质土可保护所述隔振孔的自身稳定，同时增加了不同介质接触面之间的波阻抗比，减小透射波能量。同时，在两排隔振孔的顶部可搭设钢筋混凝土薄板，并回填土种植花草，经济环保高效。本发明的非连续式减隔振结构，可以有效减小交通荷载振动对受保护的重要建筑，精密仪器等的不利影响。
【IPC分类】E01B19-00, E02D31-08, E04B1-98, A01G9-02
【公开号】CN104695292
【申请号】CN201510137019
【发明人】陈炜昀, 陈国兴, 王志华, 高洪梅, 徐令宇, 赵凯
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月26日