CN103410177A - 一种地下屏蔽隔振结构的形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域,具体涉及一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,其特征在于:所述形成方法至少包括以下步骤:于所述建筑物与所述振源之间设置至少两排隔振孔,所述隔振孔的孔深与所述振源所产生的振动波的频率、波长相匹配,且所述隔振孔间隔设置;使用两排以上隔振孔内插波纹管填充膨润土泥浆的隔振结构,单个圆形隔振孔自身具有较好的稳定性,可增加成孔深度。多排隔振孔交错布置,整体形成隔振结构,可有效增加隔振结构的深度。隔振孔内插波纹管并填充膨润土泥浆,在保证隔振孔长期稳定性同时,通过不同材料界面的变化,减少振动波透射的能量。

Description

一种地下屏蔽隔振结构的形成方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,具体涉及一种地下屏蔽隔振结构的形成方法。 
背景技术
随着国家城镇化战略的不断推进,一些新建的城镇中居民小区周边往往存在大型加工厂房。厂房内大型加工设备运转时,不仅会对周边小区产生噪声污染,其产生的低频振动波还可能对周边建筑物产生振动影响。如加工设备的运转频率与建筑物的自振频率较接近,加工设备运转时,二者易产生“类共振”现象,导致建筑物内的居民会有明显的振感,影响居住的舒适度。 
抗振动干扰问题一直是振动方面的热点问题,工程上常采用垂直于地表的填充沟来屏蔽被保护建筑物,达到隔振目的。采用填充沟隔振时,需根据实际振动波频率、波长确定宽度、长度、深度及填充材料等。传统的填充沟具有以下缺陷:1、受土体自身稳定性影响,一般填充沟设置深度较浅。2、对于频率较低、波长较长的振动波,填充沟深度较浅,振动波绕过填充沟后继续传播,导致隔振效果不明显。3、对于宽度较宽、深度较深的填充沟,造价较高。 
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足,提供了一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,该方法采用交错布置的隔振孔、设置于隔振孔之中的中空柱体以及填充材料构成隔振结构,其中交错布置的隔振孔可有效拦截振动波,中空柱体起到的支承效果能使隔振孔深度明显增大,从而实现对频率较低、波长较长振动波的隔振;此外中空柱体内部填充有填充材料,且中空柱体与隔振孔之间亦设置有填充材料,以通过不同材料界面之间的波长传递差异,减少振动透射的能量,从而提高隔振效果。 
本发明目的实现由以下技术方案完成: 
一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,用于建筑物与振源之间的隔振处理,其特征在于:所述形成方法至少包括以下步骤:
在所述建筑物与所述振源之间设置至少两排隔振孔,所述隔振孔的孔深与所述振源所产生的振动波的频率相匹配,且所述隔振孔位置间隔设置;
在所述隔振孔之内的设置中空柱体;
在所述隔振孔内灌入填充材料。
所述方法在所述被保护建筑物与所述振源之间设置至少二排隔振孔,排与排之间的隔振孔呈交错队列状排布。 
位于同一队列中相邻的所述隔振孔孔外壁之间的间距不大于所述隔振孔直径。 
所述的呈交错队列状排布指的是:所述隔振孔呈梅花桩式排布。 
所述建筑物与所述振源之间设置有若干排所述隔振孔,所述隔振孔的排数与所述振源所产生的振动波的强度对应。 
在所述隔振孔之内的设置中空柱体是将波纹管插入至所述隔振孔之内;将所述填充材料灌入,直至所述填充材料从所述波纹管及其与所述隔振孔之间的间隙中溢满为止。 
所述填充材料为膨润土泥浆。 
本发明的优点是:使用多排隔振孔内插波纹管填充膨润土泥浆的隔振结构,单个圆形隔振孔自身具有较好的稳定性,可有效增加成孔深度。多排隔振孔交错布置,整体形成隔振结构,可有效增加隔振结构的深度。隔振孔内插波纹管并填充膨润土泥浆,一方面保证隔振孔的长期稳定,另一方面通过不同材料界面之间的差异,减少振动波透射的能量,从而提高隔振效果。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图; 
图2是图1中A-A向的剖视图;
图3是本发明的结构示意图;
图4为本发明实施例隔振孔内外地表振动加速度有效值振动测试表。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解: 
如图1-4所示,图中1-9标记分别为:第一排隔振孔1、第二排隔振孔2、波纹管3、膨润土泥浆4、隔振孔5、隔振孔6、隔振孔7、隔振孔8、隔振孔9。
实施例:本实施例中的隔振结构的形成具体包括以下步骤: 
1)如图2所示,采用跳打的方法施工第一排隔振孔1,即第一排隔振孔1之间均以一定距离间隔设置,其间隔距离可根据振源所产生的振动波长、频率进行相应选择,跳打的方法指的即是按第一排隔振孔1的延伸方向,以隔振孔之间间隔距离的整数倍作为间隔完成隔振孔的成型施工。
单一隔振孔的成型方法为:以隔振孔5为实例:采用正循环泥浆护壁回旋钻进成孔,当隔振孔5达到与振动波的频率、波长相匹配的设计深度之后,将波纹管3插入隔振孔5之内并将膨润土泥浆4灌注至波纹管3的空腔之内,直至膨润土泥浆4从波纹管3与隔振孔5之间的间隙中满溢出为止。采用波纹管3以及膨润土泥浆4的目的在于:第一、通过波纹管3以及膨润土泥浆4提高隔振孔5的强度,避免隔振孔5的塌孔,从而可明显增加隔振孔5的孔深;第二,振源所产生的振动将依次通过:隔振孔附近的土体、隔振孔5与波纹管3之间的膨润土泥浆4、波纹管3、波纹管3内部的膨润土泥浆4,这样一来可通过不同材料界面之间的波的传递差异,减少振动透射的能量,从而提高隔振效果;第三,当隔振孔5成孔完成之后,隔振孔5之内难以避免的留有沉渣,沉渣的存在会显著减小隔振孔5的隔振效果,所以当膨润土泥浆4通过波纹管3灌注至隔振孔5的底部之后,膨润土泥浆4会将沉渣从波纹管3与隔振孔5之间的间隙中带出,从而避免沉渣对隔振孔5隔振效果的影响。 
2)如图1所示,采用步骤1)中的成孔方法施工第二排隔振孔2。第一排隔振孔1与第二排隔振孔2之间在长度方向上呈交错队列状排布(梅花桩式排布),即第二排隔振孔2位于第一排隔振孔1的两个隔振孔1之间间隙的轴线方向上,这样能使得振源产生的振动波穿越第一排隔振孔1之间的间隙之后,被设置于该间隙轴线方向上的第二排隔振孔2阻挡或反射,从而提高隔振结构的隔振效果。此处额外需要阐明的是:两个第一排隔振孔1孔外壁之间的距离小于其相应交错的第二排隔振孔2的直径,例如隔振孔5与隔振孔6之间的间距小于隔振孔7的直径,这样可使得振动波一般无法穿过第一排隔振孔1与第二排隔振孔2之间的间隙。若第一排隔振孔1与第二排隔振孔2的直径相同时,也须满足第二排隔振孔2的直径均不小于其对应交错的两个第一排隔振孔1之间的间隙距离这一相对关系。 
3)根据振源的频率、波长以及深度设置相应排数的隔振孔,隔振孔的位置设置方法与步骤1)以及步骤2)中隔振孔的设置方法相同。 
本实施例在具体实施时:第一排隔振孔1与第二排隔振孔2之内均填充有作为支柱的波纹管3,波纹管3与第一排隔振孔1、第二排隔振孔2大小、形状相匹配,且为通长设置,其中大小相匹配指的是波纹管3与第一排隔振孔1或第二排隔振孔2之间均留有间隙,用以填充膨润土泥浆4。 
实施例二:如图3所示,本实施例相较实施例一的不同之处在于:隔振孔之间的交错队列状排布为相反方向上的交错,即隔振孔7与隔振孔5、隔振孔6构成位置交错;隔振孔8与隔振孔6、隔振孔9构成位置交错,并且隔振孔7与隔振孔8分别位于隔振孔延伸方向的两侧。 
可采用多排的隔振孔来提高隔振效果,但需保持相邻排的隔振孔之间均呈交错队列的结构排布,以保证振动波无法从隔振孔之间的间隙中通过而传递至被保护建筑物。第一排隔振孔1或第二排隔振孔2所围成的隔振结构形状也可以根据工程实际情况进行选择,例如呈水平的长条形、与建筑面积匹配的弧形等。 
采用本发明中实施例一的隔振结构,对振源频率约1.5Hz、振动波长约90m的振动波进行减振。隔振结构具体实施参数如下: 
单个隔振孔成孔直径300mm,孔中心水平间距500mm,成孔深度45m。前后共设置两排隔振孔,排距300mm。两排隔振孔之间交错布置。波纹管采用S2型OD200PVC-U双壁波纹管,外径尺寸200mm,环向刚度8kPa,长度45m。膨润土泥浆膨润土掺量为7%。
分别于第一、二排隔振孔施工完毕后对隔振孔内外地表振动加速度有效值进行了两组振动测试,具体测试结果如图4所示。 
如图4中测试数据显示,采用本发明的隔振结构,振动加速度有效值减少25-40%。 
虽然以上述实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明,但本领域普通技术人员可以认识到,在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下,仍然可以对本发明作出各种改进和变换,如:中空支柱的种类、填充材料的种类等,故在此不一一赘述。 

Claims (7)

1.一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,用于被保护建筑物与振源之间的隔振处理,其特征在于:所述形成方法至少包括以下步骤:
在所述建筑物与所述振源之间设置至少两排隔振孔,所述隔振孔的孔深与所述振源所产生的振动波的频率、波长相匹配,且所述隔振孔位置间隔设置;
在所述隔振孔之内的设置中空柱体;
在所述隔振孔内灌入填充材料。
2.根据权利要求1所述的一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,其特征在于:所述方法在所述被保护建筑物与所述振源之间设置至少二排隔振孔,排与排之间的减振孔呈交错队列状排布。
3.根据权利要求2所述的一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,其特征在于:位于同一队列中相邻的所述隔振孔孔外壁之间的间距不大于所述隔振孔直径。
4.根据权利要求2所述的一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,其特征在于:所述的呈交错队列状排布指的是:所述隔振孔呈梅花桩式排布。
5.根据权利要求2所述的一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,其特征在于:所述建筑物与所述振源之间设置有若干排所述隔振孔,所述隔振孔的排数与所述振源所产生的振动波的强度对应。
6.根据权利要求1所述的一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,其特征在于:在所述隔振孔之内的设置中空柱体是将波纹管插入至所述隔振孔之内;将所述填充材料灌入,直至所述填充材料从所述波纹管及其与所述隔振孔之间的间隙中溢满为止。
7.根据权利要求1或6所述的一种地下屏蔽隔振结构的形成方法,其特征在于:所述填充材料为膨润土泥浆。
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