一种控制地铁运行振动及噪声对上盖物业影响的结构及其施工方法与流程

本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种控制地铁运行振动及噪声对上盖物业影响的结构及其施工方法。

背景技术：

地铁等城市轨道交通的发展促使着城市各方面的发展，随着城市土地资源的日益紧俏，综合利用土地，提高土地的利用效率，已成为城市地铁建设所重点关注的问题。为提高土地利用率，满足城市通勤要求，并解决目前地铁盈利难的困境，地铁车站上盖物业(tod模式)的形式逐步涌现。此时，地铁运行所引发的振动对上盖建筑物的危害以及对人体舒适度的影响不容忽视，列车运行产生的振动虽相对较小，但在长期振动下，人容易精神烦躁，产生生理及心理上的各种不适，另外，地铁运行产生的长期周期性振动，容易使上盖建筑产生疲劳效应，甚至使地基土体产生液化，造成上部结构局部或整体失稳。

目前，针对地铁车站车辆运行产生的振动及噪声对上盖建筑的控制措施主要有从振源处进行控制隔绝以及从传播介质中阻断等思路。从振源处进行控制隔绝的主要形式有对车辆进行减振处理以及对道床、轨道进行减振处理等。但此类方法对振动及噪声的损耗较小，减振效果不明显；使用寿命短，会因列车运行的磨损而不断老化，减振效果日益降低，甚至反过来增大列车运行产生的振动及噪声，因此需要不断的修复与整治。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种控制地铁运行振动及噪声对上盖物业影响的结构及其施工方法：

其中，一种控制地铁运行振动噪声对上盖物业影响的结构的具体技术方案如下：

一种控制地铁运行振动及噪声对上盖物业影响的结构，其特征在于：包括中柱(1)、侧墙(2)、车站顶板(3)，连续墙围护结构(4)，减振降噪层顶板(5)，支承柱(6)、支承墙(7)；

两道所述侧墙(2)相对设置，所述车站顶板(3)的两侧固定于两道所述侧墙(2)的上端面，在两道所述侧墙(2)的中部沿侧墙(2)的长度方向分布所述中柱(1)，所述中柱(1)的顶端与所述车站顶板(3)的下端面相固定，在所述侧墙(2)的外端面相邻设置有连续墙围护结构(4)；

在所述车站顶板(3)的上部分别设置有所述支撑墙(7)和所述支撑柱(6)，所述支撑墙(7)与所述侧墙(2)和围护结构(4)的位置相对应；

所述支撑柱(6)与所述中柱(1)的位置相对应；

在所述支承墙(7)的顶部和所述支承柱6的顶部之间设置有减振降噪层顶板(5)；

所述支承墙(7)、每个所述支承柱6和所述减振降噪层顶板(5)之间围成空隙区域(9)；

在所述减振降噪层顶板(5)的顶部用于修建上盖建筑物基础层。

采用上述结构，地铁车辆运行产生的振动及噪声通过柱、边墙、顶板传递至顶板上方固体交界面处，被在支承柱之间填充的减振缓冲材料或充气气囊所吸收阻断，通过支承柱以及支承墙传递的那部分振动及噪声经柱顶部的阻尼器的削弱，最后由上盖建筑底部铺设的减振垫层对振动及噪声进行最后一步处理，从而起到减振降噪的作用。

进一步地：在所述支承柱6和所述支承墙(7)的顶部分别设置有阻尼器(8)。

进一步地：所述上盖建筑物基础层的宽度大于所述减振降噪层顶板(5)的宽度，在所述上盖建筑物基础层的底端面修筑有桩基础(12)。

进一步地：在所述桩基础(12)的顶部设置有阻尼器(8)。使其对振动的吸收耗散效果最好。

进一步地：在所述减振降噪层顶板(5)和所述上盖建筑物基础层之间设置有防水减振垫层(11)。

进一步地：在空隙区域(9)内填充有减振缓冲材料或者充气气囊。

进一步地：在空隙区域(9)内填充的缓冲材料，采用孔隙率为28％～35％的砂类土体。孔隙率为28％～35％的砂类土体，成本较低，可以降低列车运行所造成的振动对上盖物业的影响，减振效果较好。

一种控制地铁运行振动噪声对上盖物业影响的结构施工方法的具体技术方案为：

一种控制地铁运行振动及噪声对上盖物业影响的结构的施工方法，其特征在于：

采用以下步骤，

s1：施作连续墙围护结构(4)，在连续墙围护结构(4)内开挖基坑，施作车站主体结构，完成车站主体结构的修建；

s2：确定上盖建筑物的具体位置及其与地铁车站的空间关系，然后开挖土体至车站顶板(3)；

s3：在上盖建筑物与地铁车站主体结构重合部分内的中柱(1)顶部绑扎钢筋并浇筑短柱作为支承减振降噪层顶板(5)的支承柱(6)；

s4：在侧墙(2)和围护结构的顶部沿侧墙(2)的长度方向均匀修建支承柱(6)，在支承柱(6)顶部安装阻尼器(8)；

s5：在相邻支承柱(6)之间的空隙部分均匀布置高压气囊等减振缓冲材料；

s6：绑扎减振降噪层顶板(5)的钢筋，并完成浇筑工作，并在减振降噪层顶板(5)上铺设一层具备防水功能的减振垫层；

s7：结合各支承柱(6)和侧墙(7)的位置，修建基础的梁板体系使之满足承载力要求，最终完成地铁车站上方的建筑物基础施作，建筑物的体量要大于车站的横向尺寸，对车站外部的建筑物基础的顶端应安装阻尼器(8)。

采用上述方法，施工有序且方便，支承柱以及支承墙作为上盖建筑承重结构的一部分，安装在其中的阻尼器又能吸收减弱很大一部分振动；同时由于地铁振动传递的主要介质还是岩土体，因此在各支承柱之间填充减振层，其余振动被填充的减振缓冲材料或充气气囊所吸收阻断，不能继续向前传播，通过建筑物基础底部铺设的减振垫层对振动及噪声进行最后一步处理，从而起到减振降噪作用。

本发明的有益效果为：第一，支承柱以及支承墙作为上盖建筑承重结构的一部分，安装在其中的阻尼器又能吸收减弱列车运行产生的很大一部分振动；

第二，向上传播的那部分振动及噪声由车站顶部的减振降噪层进行削弱处理，由侧面传播的部分依靠上盖建筑物基础底部铺设的减振垫层进行处理，比较完善的解决了各种传播途径下列车运行产生的振动噪声对上盖建筑物的影响。

第三，减振缓冲材料采用孔隙率为28％～35％的砂类土体，成本较低，可以降低列车运行所造成的振动对上盖物业的影响，减振效果较好。

附图说明

图1为本发明控制地铁运行振动噪声对上盖物业影响的结构的结构示意图；

图2为所述减振降噪层的细部图；

图3为a-a截面俯视图；

图4为本结构的三维概念图；

图中对应的附图标记为，中柱1、侧墙2、车站顶板3、连续墙围护结构4、减振降噪层顶板5、支承柱6、支承墙7、阻尼器8、空隙区域9、上盖建筑基础10、防水减振垫层11、桩基础12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图4所示：

一种控制地铁运行振动噪声对上盖物业影响的结构，包括中柱1、侧墙2、车站顶板3，连续墙围护结构4，减振降噪层顶板5，支承柱6、支承墙7；

两道所述侧墙2相对设置，所述车站顶板3的两侧分别安装在两道所述侧墙2的上端面，在两道所述侧墙2的中部沿侧墙2的长度方向分布所述中柱1，所述中柱1的顶端连接在所述车站顶板3的下端面，在所述侧墙2的外端面相邻设置有连续墙围护结构4；

在车站顶板3的上部分别设置有所述支撑墙7和所述支撑柱6，所述支撑墙7与所述侧墙2和围护结构4的位置相对应；

所述支撑柱6与所述中柱1的位置相对应；

在所述支承墙7的顶部和所述支承柱6的顶部之间设置有减振降噪层顶板5；

所述支承墙7、每个所述支承柱6和所述减振降噪层顶板5之间围成空隙区域9，在所述支承柱6和所述支承墙7的顶部分别设置有阻尼器8，在所述减振降噪层顶板5的顶部用于修建上盖建筑物基础层。所述上盖建筑物基础层的宽度大于所述减振降噪层顶板5的宽度，在所述上盖建筑物基础层的底端面修筑有桩基础12，在所述桩基础12的顶部设置有阻尼器8。使其对振动的吸收耗散效果最好。

在所述减振降噪层顶板5和所述上盖建筑物基础层之间设置有防水减振垫层11。在空隙区域9内填充有减振缓冲材料或者充气气囊。在空隙区域9内填充的缓冲材料，采用孔隙率为28％～35％的砂类土体。孔隙率为28％～35％的砂类土体。孔隙率为28％～35％的砂类土体，成本较低，可以降低列车运行所造成的振动对上盖物业的影响，减振效果较好。

一种控制地铁运行振动噪声对上盖物业影响的结构施工方法的具体技术方案为：

一种控制地铁运行振动及噪声对上盖物业影响的结构的施工方法，采用以下步骤，

s1：施作连续墙围护结构4，在连续墙围护结构4内开挖基坑，施作车站主体结构，完成车站主体结构的修建；

s2：如确定上盖建筑物的具体位置及其与地铁车站的空间关系，然后开挖土体至车站顶板3；

s3：在上盖建筑物与地铁车站主体结构重合部分内的中柱1顶部绑扎钢筋并浇筑短柱作为支承减振降噪层顶板5的支承柱6；

s4：在侧墙2和围护结构的顶部沿侧墙2的长度方向均匀修建支承柱6，在支承柱6顶部安装阻尼器8；

s5：在相邻支承柱6之间的空隙部分均匀分布有高压气囊或填充减振缓冲材料；

s6：绑扎减振降噪层顶板5的钢筋，并完成浇筑工作，并在减振降噪层顶板5上铺设一层具备防水功能的减振垫层；

s7：结合各支承柱6的位置，修建基础的梁板体系使之满足承载力要求，本实施例中，为了满足地基的承载力要求，建筑物的基础可采用桩基、筏板、条石等多种形式，由于现在修建的多有地下室结构，基础一般就是梁、板、柱三者的组合。最终完成地铁上车站正上方的建筑物基础施作，建筑物的体量一般要大于车站的横向尺寸，对车站外部的建筑物基础的顶端应安装阻尼器8。具体在本实施例中，以住宅为例，其长边的长度可达百米，而车站的横向尺寸仅为20m左右，为了全方位隔离振动，所以车站外部的20米范围内的建筑物基础顶端应安装阻尼器。