坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构及方法与流程

本发明属于地下工程的爆炸震动防护技术领域，主要涉及一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构及方法。

背景技术：

地下坑道内的工程结构面临着爆炸所致强烈地冲击震动的严酷环境。随着工程内各类指挥、通讯系统集成化程度的不断提高，此类工程结构逐步向多层、大跨方向发展。单层结构内的震动防护常用的地板式隔震系统，由于自重较重、占用竖向空间大、仅能保护处于隔震地板之上的人员及设备等局限性，无法满足多层、大跨框架结构对震动防护的要求。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的是针对上述地下坑道内大型多层、大跨框架结构，提供一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震方法，即一种强地冲击震动的离壁式隔离方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构，包括：坑道围护结构（1）、大型框架结构（2）、底部隔震器（3）、周侧隔震器（4）、限位复位装置（5），所述大型框架结构（2）的底部设置有削减耗散底部基础传来的强地冲击震动能量的隔震器（3），在大型框架结构（2）的周侧设置有削减耗散周侧围护结构传来的强地冲击震动能量的隔震器（4），在框架结构（2）的底部四个角部位置均设置有防止框架结构过大侧向震动移位的限位复位装置（5）。

一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构，所述坑道围护结构（1），指用来加固坑道壁的各类混凝土或钢筋混凝土结构，可采用喷射或浇筑方式构作，该围护结构的强度需满足设计要求。

一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构，所述大型框架结构（2），一般指高度、跨度较大的框架式结构，可采用全钢或钢筋混凝土构件，通过焊接、栓接等方式形成一个具有刚度的整体结构。

一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构，所述限位复位装置（5），包括有外连接板（2.1）、弹性体（2.2）、内连接板（2.3）、法兰盘（2.4）、保持架（2.5）、滚珠（2.6）；在外连接板（2.1）与内连接板（2.3）之间设置有弹性体（2.2）；所述的弹性体（2.2）两端分别与外连接板（2.1）、内连接板（2.3）进行螺纹连接，所述的内连接板（2.3）另一面设置有法兰盘（2.4）、保持架（2.5），法兰盘（2.4）外部形状与保持架（2.5）内部形状吻合，法兰盘（2.4）上设置有通孔，将法兰盘（2.4）与保持架（2.5）搭接后，用螺纹连接方式将法兰盘（2.4）连接；所述的保持架（2.5）内设置有滚珠（2.6）。

一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震方法，是在地下坑道内，在大型框架结构底部及周侧，采用隔震器削减耗散大型框架结构底部基础及周侧围护结构传来的强地冲击震动能量，并在系统受到超出水平相对位移容许范围的冲击震动作用时，由限位复位装置（5）给系统提供水平向限位作用，并在冲击震动过后使其恢复原有位置，其步骤如下：

1）在需保护的大型框架结构（2）的底部安装隔震器（3），用于削减耗散底部基础传来的强地冲击震动能量；

2）在需保护的大型框架结构（2）的周侧安装隔震器（4），用于削减耗散周侧围护结构传来的强地冲击震动能量；

3）在需保护的大型框架结构（2）的底部四个角部位置均安装有限位复位装置（5），用于防止框架结构过大的侧向震动移位，并使其恢复原位；

就是使大型框架结构（2）与周围围护结构完全隔离开来；由隔震器削减耗散底部基础及周侧围护结构传递过来的强爆炸地冲击震动能量；

当该隔震系统受到超出系统相对位移容许范围的冲击震动作用时，限位复位装置（5）发挥作用，限位复位装置（5）中的弹性体（2.2）将伸缩变形，实现整个系统的水平向限位/复位，限位复位装置（5）中的内连接板（2.3）上保持架（2.5）内滚珠的滚动摩擦，能够避免该装置影响系统垂直向的隔震效果，有效保护整个隔震系统的正常工作。

通过上述方法，在一定量值限度内的外界强地冲击震动作用下，可保证处于该震动冲击环境中的坑道内大型框架结构自身及其内部人员、设备的安全和正常工作状态。

本发明的创新之处，在于突破了传统的平面式地板隔震的传统思路，提出了离壁式整体隔震的新思路，解决了地下坑道内大型多层、大跨框架结构及其内人员、设备强爆炸冲击震动防护的现实问题。

附图说明

附图1为坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构示意图。

图中：1、坑道围护结构，2、大型框架结构，3、框架结构底部隔震器，4、框架结构周侧隔震器，5、框架结构限位复位装置。

附图2为限位复位装置的结构示意图。

图中：1、外连接板，2、弹性体，3、内连接板，4、法兰盘，5、保持架，6、滚珠。

具体实施方式

结合附图，对本发明作进一步的说明。

如附图1所示：一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构，包括：坑道围护结构（1）、大型框架结构（2）、底部隔震器（3）、周侧隔震器（4）、限位复位装置（5），所述大型框架结构（2）的底部设置有削减耗散底部基础传来的强地冲击震动能量的隔震器（3），在大型框架结构（2）的周侧设置有削减耗散周侧围护结构传来的强地冲击震动能量的隔震器（4），在大型框架结构（2）的底部四个角部位置均设置有防止框架结构过大侧向震动移位的限位复位装置（5）。

所述限位复位装置（5）是一种经特殊设计的装置，包括有外连接板（2.1）、弹性体（2.2）、内连接板（2.3）、法兰盘（2.4）、保持架（2.5）、滚珠（2.6）；在外连接板（2.1）与内连接板（2.3）之间设置有弹性体（2.2）；所述的弹性体（2.2）两端分别与外连接板（2.1）、内连接板（2.3）进行螺纹连接，所述的内连接板（2.3）另一面设置有法兰盘（2.4）、保持架（2.5），法兰盘（2.4）外部形状与保持架（2.5）内部形状吻合，法兰盘（2.4）上设置有通孔，将法兰盘（2.4）与保持架（2.5）搭接后，用螺纹连接方式将法兰盘（2.4）连接；所述的保持架（2.5）内设置有滚珠（2.6）。

一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震方法，是在地下坑道内，通过采用满足设计要求的隔震器支承，将需保护的框架结构与周围围护结构完全隔离开来。隔震器布置在框架结构的底部和周侧，即在大型框架结构底部与四周采用合适的隔震器将框架结构进行整体支承，使其与底部基础及周侧围护结构完全隔开，由隔震器削减耗散底部基础及周侧围护结构传递过来的强爆炸地冲击震动能量；当该隔震系统受到超出水平相对位移容许范围的冲击震动作用时，限位复位装置（5）发挥作用，该装置中的弹性体（2.2）将伸缩变形，实现整个系统的水平向限位/复位，该装置中的内连接板（2.3）上保持架（2.5）内滚珠的滚动摩擦，可避免该装置影响系统垂直向的隔震效果，有效保护整个隔震系统的正常工作。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种坑道内大型框架结构的离壁式隔震结构及方法，是在框架结构（2）的底部设置有隔震器（3），在框架结构（2）的周侧设置有隔震器（4），在框架结构（2）的底部四个角部位置设置有限位复位装置（5）；隔震器（3）的主要作用是削减耗散底部基础传来的强地冲击震动能量，同时支撑框架结构自重及其内部负载；隔震器（4）的主要作用是削减耗散周侧围护结构传来的强地冲击震动能量；限位复位装置（5）的主要作用是有效防止框架结构过大的侧向震动移位并使其恢复原位。本发明适用于坑道内大型多层、大跨框架结构对各类爆炸所致强地冲击震动的防护，以保护框架结构自身及其内人员、设备的震动安全。

技术研发人员：谢清粮;董宏晓;贺永胜;杜建国;吕学利;李万华;李利莎
受保护的技术使用者：中国人民解放军61489部队
技术研发日：2017.04.05
技术公布日：2017.07.14