土基处理工程中的隔振板装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种土基处理工程中的隔振板装置，包括由若干并列的隔振单元组成的隔振阵列，且隔振阵列端部的第一个隔振单元的前端闭合，防止土屑掉落；相邻两个隔振单元相接部位部分上下叠合，用于阻挡土屑；所述隔振单元包括两块上下平行设置隔振单板，两隔振单板之间间隔设置有隔振模块。本实用新型通过在明沟内设置隔振板，不仅能够避免沟壁在强夯过程中因振动引起坍塌，能够最大限度的保证隔振沟的隔振效果。隔振板内部设置隔振模块，不仅对隔振板起支撑作用，还能够吸收波能，减小振动对邻近构筑物的影响。该实用新型大大加强了隔振沟的隔振效果，同时减少充填材料的使用。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种能够广泛用于强夯施工、爆破、轨道交通等一系列土木工程 中周边建筑隔振的适于土质地基的隔振板装置。 土基处理工程中的隔振板装置
【背景技术】
[0002] 在工业生产中，经常发生振动影响恶化环境的三类振源。
[0003] 第一类是瞬态性振源，如强夯作业中的落锤锤击地基、爆破工程中的炸药释放化 学能等，这些振源属冲式撞击，振源振动能量很大，频谱带较宽，影响范围很广。
[0004] 第二类是稳态性振源，如空压机、振动筛，以及制冷压缩机、风机、水泵等，这些振 源属有规律周期反复作用。
[0005] 第三类是随机性振源。主要有火车、汽车、吊车和车床类，这些振源因受概率支配， 其振动过程则假设为平稳的各态历经的随机过程。其中火车振动能量较大，范围影响较广。
[0006] 上述三类振源存在相应的振动影响与危害，在工程设计中需认真地对待，妥善的 采取相应的措施加以解决。如何将波能有效阻隔，减少其对附近构筑的影响与损害一直是 工程界与学术界致力解决的问题。
[0007] 目前，实际工程当中一般采用屏障隔振技术，即在振源及被保护目标之间设置一 道隔振屏障，以阻断波能（尤其是面波）的传播。屏障隔振的方式很多，但从隔振机理来看， 效果最好的是用明沟隔振，它几乎不允许波能透射。但由于明沟容易坍塌，耐久性差，而且 造成场地运用不灵活，所以在实际工程中应用较少，代之的是用各种材料充填起来的充填 沟。目前常用的充填材料有粉煤灰、混凝土、砾石等。实践证明，粉煤灰的隔振效果不理想， 极配比难以掌握，长期隔振效果更差；混凝土充填沟造价太高，很不经济。总而言之，大面积 开挖隔振沟土方量大，费时费力；且由于需要充填材料，隔振效果也不尽如人意。 实用新型内容
[0008] 本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种广泛用于强夯施工、 爆破、轨道交通等一系列土木工程中周边建筑隔振的隔振板装置，能够有效阻断波能的传 播，同时，同时，由于减少了土方量的开挖及机械化施工，使得施工效率也大幅提高。此外， 对于大型工程来说，可以显著提高经济效益。
[0009] 为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
[0010] 一种土基处理工程中的隔振板装置，包括
[0011] 由若干纵向并列的隔振单元组成的隔振阵列，且隔振阵列端部的第一个隔振单元 的前端闭合，防止土屑掉落；
[0012] 相邻两个隔振单元相接部位部分上下叠合，用于阻挡土屑；
[0013] 所述隔振单元包括两块上下平行设置隔振单板，两隔振单板之间间隔设置有隔振 模块。
[0014] 所述两隔振单板相对的两个面上分别对应设置有与隔振模块的边缘外侧相吻合 的凸缘，用于将隔振模块嵌在两隔振单板之间。
[0015] 所述隔振单板一次成型制作而成，其组成材料为聚丙烯或PVC建筑模板或高碳 钢。
[0016] 所述隔振模块为充气气囊、压缩弹簧或粘弹性阻尼。
[0017] 横向，两块间隔一定宽度的隔振单板之间依照一定间距设置相应的隔振模块组成 一个隔振单元。
[0018] 纵向，多个隔振单元并列，组成隔振阵列。
[0019] 铅垂方向，开挖一定深度的明沟，其宽度及长度尺寸与隔振单元尺寸相适应。
[0020] 开挖明沟可采用施工技术成熟且高效的链条式开沟机。
[0021] 由于链条式开沟机存在极限开挖深度，最大开挖深度接近3m。因此，当隔振深度小 于3m时，采用开沟插板法；当隔振深度大于3m时，采用压板挤密法；挤密机械可采用打桩 机。隔振单板一次成型制作而成。隔振单板按隔振深度可分为1、聚丙烯、聚氯乙烯等高分 子聚合物，可选用生产技术成熟的PVC建筑模板；2、高强度，高硬度，高耐磨性的高碳钢。 本实用新型的隔振单板内部设置隔振模块。隔振模块为减振吸振材料，可选用充气气囊、压 缩弹簧、粘弹性阻尼等。
[0022] 当采用深层隔振时，在铅垂方向分为多层隔振单板，层间通过螺栓连接；
[0023] 隔振单元两端设有连接槽，便于相邻隔振单元之间紧密连接。
[0024] 为避免挤密过程中土屑的掉落，隔振单元一端先插入钢柱（挡土板），待挤密完成 后抽出，再与后续隔振单元相连接。
[0025] 隔振单板挤密过程中上覆承载板，均勻分散锤击力。
[0026] 为了维持隔振单板（尤其是第一个隔振单元即母板）坚直位置，需事先在土中布 设固定桩，固定桩桩身设有连接槽，与母板相连接。
[0027] -种利用土基处理工程中的隔振板装置的施工工艺，包括浅层隔振和深层隔振， 浅层隔振：
[0028] 1)、根据现场施工要求在地基土层开挖相应长度的沟槽；
[0029] 2)、组装隔振单元，在两块隔振单板之间沿一定距离设置充气气囊，在隔振单板板 壁上附设贴合充气气囊边缘线的突起，使得充气气囊能嵌在两面隔振单板之间；此外，第一 个隔振单元的一端需要闭合，防止土屑掉落；
[0030] 3)、将首个隔振单元放置到沟中，放置过程中注意避免对土体的扰动；
[0031] 4)、将其余的隔振单元贴着前一个单元依次放置到沟中，相邻的两个隔振单元相 接部位通过互相叠合以阻挡土屑；
[0032] 5)、待强夯、爆破工程完成后，充气气囊泄压，将隔振单元依次从土中移出，回收利 用；
[0033] 6)、将先前开挖的空沟回填，将隔振单板移至下一施工场地继续重复1)?5)步的 流程，直至强夯、爆破作业的完成；
[0034] 深层隔振：
[0035] 1)、检查各独立隔振板的组装连接情况，尤其是母板即第一块打入地基的隔振单 板各部分的连接；
[0036] 2)、先将固定桩下端打入地基，留出连接部分等待与母板连接；
[0037] 3)、将母板与固定桩嵌固，在母板上部覆上承载板，用冲击振动锤将母板打入地基 中母板长四分之三的深度；要注意保持隔振单板与地基平面保持坚直；
[0038] 4)、隔振单板横向连接：将母板一侧的钢柱即挡土板拔出，子板即后接的隔振单板 插入固定桩的连接槽中；将子板顺着连接槽打入地基中板长四分之三的深度；将母板剩余 高度继续敲入地基中，并注意保证母板顶部高于地基水平面；后续子板依照以上流程顺次 连接，直至达到现场强夯所需要的隔振长度；
[0039] 5)、待完成该层隔振单板作业后，由母板开始依次拼接下一层隔振单板，上下两层 隔振单板通过螺栓连接；后续操作依照步骤3)?4);
[0040] 6)、待强夯施工完成后，充气气囊泄压，并利用卷扬机牵引在隔振单板上端预留的 孔洞将隔振单板依次拔出，进行下一段的施工。
[0041] 本实用新型的有益效果是，本实用新型通过在明沟内设置隔振单板，不仅能够避 免沟壁在工作期间因振动引起坍塌，能够最大限度的保证隔振沟的隔振效果。此外，在隔振 单板内部设置隔振模块，不仅对隔振单板起支撑作用，另一方面能够吸收波能，减小振动对 邻近构筑物的影响。该实用新型大大加强了隔振沟的隔振效果，同时减少充填材料的使用， 并且采用机械化施工，使得施工效率大幅提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0042] 图1是实施例1设置充气气囊情况下浅层隔振时隔振板的正视图；
[0043] 图2是实施例1设置充气气囊情况下浅层隔振时隔振板的侧视图；
[0044] 图3是实施例1设置充气气囊情况下浅层隔振时隔振板的俯视图；
[0045] 图4(a)是本实用新型隔振单元纵向连接示意图；
[0046] 图4(b)是图4(a)的俯视图；
[0047] 图5是本实用新型实施例1施工完成后在土体中的效果示意图；
[0048] 图6 (a)、（b)分别是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板（母板）的 俯视图及端部细部构造；
[0049] 图7是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板（母板）的平视图；
[0050] 图8是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板（母板）的侧视图；
[0051] 图9 (a)、（b)分别是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板（子板）的 俯视图及其端部细部构造；
[0052] 图10是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板（子板）的平视图；
[0053] 图11是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板（母板）的侧视图；
[0054] 图12 (a)、(b)分别是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板纵向连接示 意图及细部构造；
[0055] 图13 (a)、（a '）； (b)分别是实施例2设置充气气囊情况下深层隔振时隔振板铅垂 方向连接示意图及细部构造；
[0056] 图14(a)、（b)、（c)分别是承载板三向视图；
[0057] 图15(a)、（a '）；(b) ;(c)、（c '）、分别是固定桩平视图、俯视图及细部构造；
[0058] 图16是实施例1设置充气气囊情况下深层隔振时的施工流程示意图；
[0059] 其中1.隔振单板，2.隔振模块。
【具体实施方式】
[0060] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0061] 实施例1(浅层隔振）：
[0062] 如图1?5所示，一种新型隔振板，包括隔振单板1，两块隔振板中间设置的隔振模 块2,此处以充气气囊为例。隔振单板1的成分为聚丙烯、聚氯乙烯聚合等高分子物，可选 用生产技术成熟的PVC建筑模板。充气气囊2可选用适宜尺寸的橡胶轮胎，也可根据实际 情况自行设计。此外，通过在气囊上连接一定长度的充气通道，便于随时调节气囊内部的气 压，有利于隔振板的安装与拆卸。
[0063] 横向，两块间隔一定宽度的隔振单板之间依照一定间距设置相应的隔振模块组成 一个隔振单元。
[0064] 纵向，多个隔振单元并列，组成隔振阵列。
[0065] 铅垂方向，开挖一定深度的明沟，其宽度及长度尺寸与隔振单元尺寸相适应。
[0066] 开挖明沟可采用施工技术成熟且高效的链条式开沟机。
[0067] 一种利用土基处理工程中的隔振板装置的浅层隔振施工工艺，
[0068] 1).根据现场施工要求在地基土层开挖相应长度的沟槽；
[0069] 2)、组装隔振单元，在两块隔振单板之间沿一定距离设置充气气囊，在隔振单板板 壁上附设贴合充气气囊边缘线的突起，使得充气气囊能嵌在两面隔振单板之间；此外，第一 个隔振单元的一端需要闭合，防止土屑掉落；
[0070] 3)、将首个隔振单元放置到沟中，放置过程中注意避免对土体的扰动；
[0071] 4)、将其余的隔振单元贴着前一个单元依次放置到沟中，相邻的两个隔振单元相 接部位通过互相叠合以阻挡土屑；
[0072] 5)、待强夯、爆破工程完成后，充气气囊泄压，将隔振单元依次从土中移出，回收利 用；
[0073] 6)、将先前开挖的空沟回填，将隔振单板移至下一施工场地继续重复1)?5)步的 流程，直至强夯、爆破等作业的完成；
[0074] 实施例2(深层隔振）：
[0075] 如图6?16所示，一种新型隔振板，包括隔振单板1，两块隔振板中间设置的隔振 模块2,此处以充气气囊为例。隔振单板1的成分为高碳钢。充气气囊2可选用适宜尺寸的 橡胶轮胎，也可根据实际情况自行设计。此外，通过在气囊上连接一定长度的充气通道，便 于随时调节气囊内部的气压，有利于隔振板的安装与拆卸。由于加固深度较大，在铅垂方向 通过螺栓上下依次拼接的方式。位于最下层的隔振单元底部为尖锥形构造，便于挤密土体。
[0076] 由于链条式开沟机存在极限开挖深度，最大开挖深度接近3m。因此，当隔振深度小 于3m时，采用开沟插板法；当隔振深度大于3m时，采用压板挤密法；挤密机械可采用打桩 机。
[0077] 当采用深层隔振时，在铅垂方向分为多层隔振单板，层间通过螺栓连接；
[0078] 隔振单元两端设有连接槽，便于相邻隔振单元之间紧密连接。
[0079] 为避免挤密过程中土屑的掉落，隔振单元一端先插入钢柱（挡土板），待挤密完成 后抽出，再与后续隔振单元相连接。
[0080] 隔振单板挤密过程中上覆承载板，均匀分散锤击力。
[0081] 为了维持隔振单板（尤其是第一个隔振单元即母板）坚直位置，需事先在土中布 设固定桩，固定桩桩身设有连接槽，与母板相连接。
[0082] 一种利用土基处理工程中的隔振板装置的深层隔振施工工艺，
[0083] 1)、检查各独立隔振板的组装连接情况，尤其是母板即第一块打入地基的隔振单 板各部分的连接；
[0084] 2)、先将固定桩下端打入地基，留出连接部分等待与母板连接；
[0085] 3)、将母板与固定桩嵌固，在母板上部覆上承载板，用冲击振动锤将母板打入地基 中母板长四分之三的深度；要注意保持隔振单板与地基平面保持坚直；
[0086] 4)、隔振单板横向连接：将母板一侧的钢柱即挡土板拔出，子板即后接的隔振单板 插入固定桩的连接槽中；将子板顺着连接槽打入地基中板长四分之三的深度；将母板剩余 高度继续敲入地基中，并注意保证母板顶部高于地基水平面；后续子板依照以上流程顺次 连接，直至达到现场强夯所需要的隔振长度；
[0087] 5)、待完成该层隔振单板作业后，由母板开始依次拼接下一层隔振单板，上下两层 隔振单板通过螺栓连接；后续操作依照步骤3)?4);
[0088] 6)、待强夯施工完成后，充气气囊泄压，并利用卷扬机牵引在隔振单板上端预留的 孔洞将隔振单板依次拔出，进行下一段的施工。
[0089] 实施例3 :
[0090] 与实施例1不同的是，隔振模块2为压缩弹簧。
[0091] 实施例4:
[0092] 与实施例2不同的是，隔振模块2为粘弹性阻尼。
[0093] 上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新 型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领 域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范 围以内。
【权利要求】
1. 一种土基处理工程中的隔振板装置，其特征是，包括 由若干纵向并列的隔振单元组成的隔振阵列，且隔振阵列端部的第一个隔振单元的前 端闭合，防止土屑掉落； 相邻两个隔振单元相接部位部分上下叠合，用于阻挡土屑； 所述隔振单元包括两块上下平行设置隔振单板，两隔振单板之间间隔设置有隔振模 块； 所述两隔振单板相对的两个面上分别对应设置有与隔振模块的边缘外侧相吻合的凸 缘，用于将隔振模块嵌在两隔振单板之间。
2. 如权利要求1所述的土基处理工程中的隔振板装置，其特征是，所述隔振单板一次 成型制作而成，其组成材料为聚丙烯或PVC建筑模板或高碳钢。
3. 如权利要求1所述的土基处理工程中的隔振板装置，其特征是，所述隔振模块为充 气气囊、压缩弹簧或粘弹性阻尼。
【文档编号】E02D31/08GK203846536SQ201420237238
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】姚占勇, 金壮, 张晓萌, 潘相宏, 吴建清 申请人:山东大学