CN109610670A - 地铁上方盖建筑物用三维隔震系统 - Google Patents

地铁上方盖建筑物用三维隔震系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，包括上部结构、隔震层和下部结构，所述下部结构设置在地铁上，外部建筑物盖在上部结构上，所述隔震层设置在下部结构上，所述上部结构安装在隔震层上，所述隔震层包括若干个叠层橡胶支座和若干个粘滞阻尼器。本发明的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，通过将隔震层设置成叠层橡胶支座和粘滞阻尼器相互结合的方式，可以通过叠层橡胶支座隔绝横向振动，通过粘滞阻尼器隔绝竖向振动，如此有效的实现了将上部建筑物与地铁进行隔震的效果。

Description

地铁上方盖建筑物用三维隔震系统
技术领域
本发明涉及一种轨道交通技术领域，更具体的说是涉及一种地铁上方盖建筑物用三维隔震系统。
背景技术
随着我国地铁线路开通里程的增加，地铁尤其是地铁上盖建筑物的减振降噪越来越重要。业主的投诉，生活质量的提高，使噪声这个技术问题逐渐转化为民生问题，甚至政治问题，倍受社会关注。针对地铁上盖、毗邻、穿建等工程中，地铁运行对建筑物会造成不利影响，需要对地铁上盖建筑物进行隔振，一般需设置隔振层，而且多采用橡胶减振器减振只能隔离水平地震作用，而不能隔离竖向地震作用和地铁振动的影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够有效的实现竖向隔震作用的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，包括上部结构、隔震层和下部结构，所述下部结构设置在地铁上，外部建筑物盖在上部结构上，所述隔震层设置在下部结构上，所述上部结构安装在隔震层上，所述隔震层包括若干个叠层橡胶支座和若干个粘滞阻尼器，若干个所述叠层橡胶支座的下端均固定在下部结构的上侧面上，该叠层橡胶支座的上端均固定在上部结构的下侧面上，若干个粘滞阻尼器的下端均固定在下部结构的上侧面上，该粘滞阻尼器的上端均固定在上部结构的下侧面上，其中，若干个粘滞阻尼器和若干个叠层橡胶支座在上部结构和下部结构之间均匀分布。
作为本发明的进一步改进，所述粘滞阻尼器包括缸体、活塞杆以及可滑移的设置在缸体内的活塞，所述缸体内填充有阻尼液，所述缸体的下端固定在下部结构的上侧面上，所述活塞杆的下端从缸体的上端伸入到缸体内，并与活塞固定连接，所述活塞杆的上端与上部结构固定连接，所述活塞呈与缸体同轴的圆柱状，其上开设有若干个贯穿活塞两端的流通通道，各个流通通道的结构互不相同，所述活塞杆与上部结构连接一端的侧壁上套设有调节旋钮，所述活塞内设有用于切换导通各个流通通道的切换装置，所述调节旋钮与切换装置联动，以通过切换装置切换导通各个流通通道。
作为本发明的进一步改进，所述切换装置包括同轴可旋转的设置在活塞内的切换盘，所述切换盘截断各个流通通道，其上开设有导通孔，所述切换盘与调节旋钮联动，受调节旋钮控制而转动，切换流通通道时，调节旋钮带动切换盘旋转，使得导通孔依次导通各个流通通道。
作为本发明的进一步改进，所述活塞杆包括外杆、旋转杆和内杆，所述内杆的下端与活塞固定连接，上端与上部结构固定连接，所述旋转杆和外杆依次套设在内杆上，所述调节旋钮套在外杆上，其内壁上设有穿过外杆的联动柱，该联动柱的端部与旋转杆的侧面固定连接，以在调节旋钮旋转时带动旋转杆旋转，所述旋转杆的下端穿入到活塞内并与切换盘的上端面同轴固定。
作为本发明的进一步改进，所述活塞包括上活塞盘、中活塞盘和下活塞盘，所述上活塞盘、中活塞盘和下活塞盘相互之间通过轴承同轴可旋转连接，所述上活塞盘、中活塞盘和下活塞盘上均开设有若干个大小互不相同的流通孔，所述上活塞盘、中活塞盘和下活塞盘上的流通孔对应连通以构成各个流通通道，所述活塞杆的下端同轴固定在上活塞盘上，所述中活塞盘和下活塞盘均与切换装置联动，受切换装置驱动而旋转。
作为本发明的进一步改进，所述切换装置包括同轴固定在中活塞盘的上端面和下端面上的切换齿环以及设置在上活塞盘的下端面和下活塞盘的上端面上的切换电机，所述切换电机的转轴上均同轴套接有齿轮，所述齿轮与切换齿环相啮合，所述调节旋钮为电子旋钮开关，与切换电机通信连接，驱动切换电机的转轴旋转。
作为本发明的进一步改进，所述切换装置包括同轴固定在中活塞盘的上端面和下端面上的切换线圈以及设置在上活塞盘的下端面和下活塞盘的上端面上的切换磁环，所述切换线圈与切换磁环互感，所述调节旋钮为电子旋钮开关，与切换线圈通信连接，驱动切换线圈产生磁力。
作为本发明的进一步改进，所述上部结构包括若干个上楼层，若干所述上楼层相互叠放固定，所述叠层橡胶支座和粘滞阻尼器的上端均固定在最底下的上楼层的下侧面上。
作为本发明的进一步改进，所述下部结构包括若干个下楼层和若干个下柱子，若干个下楼层相互叠放在外部地铁上方，所述叠层橡胶支座和粘滞阻尼器的下端均固定在最顶上的下楼层的上侧面上，若干个下柱子分为两组，分别相互叠加的设置在外部地铁的左右两侧，并且与下楼层构成一个围绕地铁的龙门架结构。
本发明的有益效果，通过上部结构、隔震层和下部结构的设置，便可有效的实现构成一个将下部地铁与上部建筑物相互隔离的软连接结构，而通过将隔震层设置成叠层橡胶支座和粘滞阻尼器组合的方式，在地铁运行的过程中所产生的横向的振动就会被叠层橡胶支座吸收掉，而通过粘滞阻尼器的设置便可有效的吸收掉地铁运行的过程中所产生的竖向振动，如此通过粘滞阻尼器与叠层橡胶支座的组合设置，便可有效的实现对地铁所产生的竖向振动和横向振动进行同步抵消，避免了现有技术中出现的无法抵消竖向振动导致的一系列的问题。
附图说明
图1为本发明的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统的整体结构图；
图2为图1中的粘滞阻尼器的整体结构图；
图3为图2中的活塞实施例1的整体结构图；
图4为图2中的活塞实施例2的整体结构图；
图5为图4中的切换装置实施例2的整体结构图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1至5所示，本实施例的一种地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，包括上部结构1、隔震层2和下部结构3，所述下部结构3设置在地铁上，外部建筑物盖在上部结构1上，所述隔震层2设置在下部结构3上，所述上部结构1安装在隔震层2上，所述隔震层2包括若干个叠层橡胶支座21和若干个粘滞阻尼器22，若干个所述叠层橡胶支座21的下端均固定在下部结构3的上侧面上，该叠层橡胶支座21的上端均固定在上部结构1的下侧面上，若干个粘滞阻尼器22的下端均固定在下部结构3的上侧面上，该粘滞阻尼器22的上端均固定在上部结构1的下侧面上，其中，若干个粘滞阻尼器22和若干个叠层橡胶支座21在上部结构1和下部结构3之间均匀分布，在使用本实施例的三维隔震系统的过程中，只需要将上部结构1与上方的建筑物连接，将下部结构3安装到地铁上，然后将隔震层2安装在上部结构1与下部结构3之间即可，在地铁运行的过程中，地铁所产生的振动就会传递到下部结构3上，然后通过下部结构3传递到隔震层2上，在振动传递到隔震层2上时，横向的振动就会被叠层橡胶支座21抵消掉，而竖向的振动则会被粘滞阻尼器22抵消掉，这样通过将隔震层2设置成粘滞阻尼器22和叠层橡胶支座21相互组合的方式，便可有效的将地铁运行的过程中所产生的横向振动和竖向振动全部抵消掉，这样便不会出现因为地铁运行振动导致的一系列的问题。
作为改进的一种具体实施方式，所述粘滞阻尼器22包括缸体221、活塞杆223以及可滑移的设置在缸体221内的活塞222，所述缸体221内填充有阻尼液，所述缸体221的下端固定在下部结构3的上侧面上，所述活塞杆223的下端从缸体221的上端伸入到缸体221内，并与活塞222固定连接，所述活塞杆223的上端与上部结构1固定连接，所述活塞222呈与缸体221同轴的圆柱状，其上开设有若干个贯穿活塞222两端的流通通道4，各个流通通道4的结构互不相同，所述活塞杆223与上部结构1连接一端的侧壁上套设有调节旋钮5，所述活塞222内设有用于切换导通各个流通通道4的切换装置6，所述调节旋钮5与切换装置6联动，以通过切换装置6切换导通各个流通通道4，通过缸体221和其内的阻尼液以及活塞222和活塞杆223的设置，便可有效的构成一个利用阻尼液的粘滞作用来进行吸收振动的效果，而通过活塞222上的流通通道4以及调节旋钮5和切换装置6的设置，便可实现利用调节旋钮5控制切换装置6切换不同的流通通道4，进而实现改变粘滞阻尼器22的阻尼强度的效果，如此在使用粘滞阻尼器22的过程中，需要控制粘滞阻尼器22所产生的阻尼强度的时候，只需要去调节调节旋钮5即可，便不需要通过置换阻尼器的方式来实现调节阻尼强度，如此实现了阻尼器的阻尼强度方便快速可调，很好的适用于地铁运行这样所产生的振动会进行周期性变化的场合，使得粘滞阻尼器22能够更好的吸收地铁运行的过程中所产生的竖向振动了。
作为改进的一种具体实施方式，所述切换装置6包括同轴可旋转的设置在活塞222内的切换盘61，所述切换盘61截断各个流通通道4，其上开设有导通孔611，所述切换盘61与调节旋钮5联动，受调节旋钮5控制而转动，切换流通通道时，调节旋钮5带动切换盘61旋转，使得导通孔611依次导通各个流通通道4，通过切换盘61以及其上的导通孔611的设置，便可有效的实现切换导通不同的流通通道4的效果，以此来实现改变整体的粘滞阻尼器22的阻尼强度了。
作为改进的一种具体实施方式，所述活塞杆223包括外杆2231、旋转杆2232和内杆2233，所述内杆2233的下端与活塞222固定连接，上端与上部结构1固定连接，所述旋转杆2232和外杆2231依次套设在内杆2233上，所述调节旋钮5套在外杆2231上，其内壁上设有穿过外杆2231的联动柱51，该联动柱51的端部与旋转杆2232的侧面固定连接，以在调节旋钮5旋转时带动旋转杆2232旋转，所述旋转杆2232的下端穿入到活塞222内并与切换盘6的上端面同轴固定，在活塞杆223使用的过程中，内杆2233主要作为支撑杆，即便是与活塞222的圆心点固定连接，活塞222上所受到的力量主要是通过内杆2233传递到上部结构1，而旋转杆2232主要做联动使用，即套在内杆2233上，然后将调节旋钮5同轴的套接在旋转杆2232的上端，实现调节旋钮5旋转的时候，同步带着旋转杆2232旋转，而本实施例中的切换盘6为环形结构，同轴可旋转的套在活塞222与内杆2233相连接的部位上，导通孔611设置在切换盘6的环面上，同时旋转杆2232的下端同轴固定在切换盘6的内环壁上实现调节旋钮5与切换盘6的联动，而外杆2231主要做密封使用，因为若是直接用旋转杆2232作为外杆2231的话，虽然可以简化整体的活塞杆223结构，但是在使用的过程中旋转杆2232又要具备旋转性能同时具备与缸体221的端部进行滑动的性能，这样便会很容易导致出现密封性的问题，如此本实施例中通过外杆2231的设置，可以将外杆2231固定在活塞222靠近边沿的部位上，然后调节旋钮5通过上下两个轴承可旋转的套设在外杆2231内，这样实现一个联动调节旋钮5与切换盘6的效果，且不容易出现密封性的问题。
作为改进的另一种活塞222的具体实施方式，所述活塞222包括上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223，所述上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223相互之间通过轴承同轴可旋转连接，所述上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223上均开设有若干个大小互不相同的流通孔7，所述上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223上的流通孔7对应连通以构成各个流通通道4，所述活塞杆223的下端同轴固定在上活塞盘2221上，所述中活塞盘2222和下活塞盘2223均与切换装置6联动，受切换装置6驱动而旋转，如此通过上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223以及其上的流通孔7的设置，便可通过改变连通不同形状的流通孔7的方式来实现对于流通通道4的调整，例如连通的三个流通孔7均为圆形，而直径则是大小大，这样构成的流通通道4是中部缩小型的流通通道4，又例如直径是从上至下依次增大，这样便是构成一个竖直放置的圆台型的通道，可以增加阻尼液从下向上流通的速度，减少阻尼液从上向下的流通速度，这样通过旋转上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223组合不同形状的流通孔7的方式，便能够提供更多种类的流通通道4。
作为上述实施方式的改进方式，所述切换装置6包括同轴固定在中活塞盘2222的上端面和下端面上的切换齿环62以及设置在上活塞盘2221的下端面和下活塞盘2223的上端面上的切换电机63，所述切换电机63的转轴上均同轴套接有齿轮，所述齿轮与切换齿环62相啮合，所述调节旋钮5为电子旋钮开关，与切换电机63通信连接，驱动切换电机63的转轴旋转，通过切换齿环62和切换电机63的设置，便可有效的利用齿轮齿环传动的方式来实现驱动上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223之间的相互转动了，而且本实施例中的粘滞阻尼器22体积较大，因此上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223之间具有足够的空间容纳一个或是多个切换电机63以及相应的电源，如此便可有效的利用切换电机63的动作实现驱动上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223之间的相互转动，而且采用了电信号与调节旋钮5联动的方式，可以不需要改变活塞杆223的结构，简化一定的制作工序。
作为上述实施方式的进一步改进的实施方式，所述切换装置6包括同轴固定在中活塞盘2222的上端面和下端面上的切换线圈64以及设置在上活塞盘2221的下端面和下活塞盘2223的上端面上的切换磁环65，所述切换线圈64与切换磁环65互感，所述调节旋钮5为电子旋钮开关，与切换线圈64通信连接，驱动切换线圈64产生磁力，利用切换线圈64和切换磁环65的作用下，能够利用现有的电磁感应原理实现驱动上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223之间的相互转动，并且在驱动的过程中具备更大的驱动力，同时结构也更加的简单，容易制作，在使用的过程中不容易出现异物卡入导致的卡壳的问题，而这里的切换线圈64的电源可以通过导线与外部连接的方式来实现供电，导线通过活塞杆223中部连接到上部结构1进而连接到外界，同样的上述实施方式切换电机63的电源，也可以通过连接一根导线到外界进行充电的方式来实现电源的持久性。
其中上述的上活塞盘2221、中活塞盘2222和下活塞盘2223之间连接是通过轴承来连接的，因此主要是通过轴承来承受相应的压力，上述两个实施方式中的切换电机63和齿轮以及切换齿环62还有切换线圈64和切换磁环65都不会承受相应的压力，这样就不会出现切换电机63和齿轮以及切换齿环62还有切换线圈64和切换磁环65受挤压而损坏的问题。
作为改进的一种具体实施方式，所述上部结构1包括若干个上楼层11，若干所述上楼层11相互叠放固定，所述叠层橡胶支座21和粘滞阻尼器22的上端均固定在最底下的上楼层11的下侧面上，通过多层上楼层11的设置，就可以有效的构成供人居住的环境了。
作为改进的一种具体实施方式，所述下部结构3包括若干个下楼层31和若干个下柱子32，若干个下楼层31相互叠放在外部地铁上方，所述叠层橡胶支座21和粘滞阻尼器22的下端均固定在最顶上的下楼层31的上侧面上，若干个下柱子32分为两组，分别相互叠加的设置在外部地铁的左右两侧，并且与下楼层31构成一个围绕地铁的龙门架结构，通过上述结构，利用下楼层31与下柱子32的组合有效的将地铁整体的包含在内，这样在地铁运行产生振动的时候，能够起到全方位的隔震效果，使得地铁的振动仅能够通过下楼层31传递到上楼层11，如此在传递的过程中，便可通过叠层橡胶支座21和粘滞阻尼器22进行隔震消除的作用。
综上所述，本实施例的三维隔震系统，通过上部结构1、隔震层2和下部结构3的设置，便可有效的实现构成隔震结构，并且通过隔震层2内的叠层橡胶支座21和粘滞阻尼器22的设置，可以有效的隔绝地铁运行的过程中所产生的横向振动和竖向振动，如此避免了现有技术中因为无法隔绝竖向振动导致的一系列的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，包括上部结构(1)、隔震层(2)和下部结构(3)，所述下部结构(3)设置在地铁上，外部建筑物盖在上部结构(1)上，所述隔震层(2)设置在下部结构(3)上，所述上部结构(1)安装在隔震层(2)上，其特征在于：所述隔震层(2)包括若干个叠层橡胶支座(21)和若干个粘滞阻尼器(22)，若干个所述叠层橡胶支座(21)的下端均固定在下部结构(3)的上侧面上，该叠层橡胶支座(21)的上端均固定在上部结构(1)的下侧面上，若干个粘滞阻尼器(22)的下端均固定在下部结构(3)的上侧面上，该粘滞阻尼器(22)的上端均固定在上部结构(1)的下侧面上，其中，若干个粘滞阻尼器(22)和若干个叠层橡胶支座(21)在上部结构(1)和下部结构(3)之间均匀分布。
2.根据权利要求1所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述粘滞阻尼器(22)包括缸体(221)、活塞杆(223)以及可滑移的设置在缸体(221)内的活塞(222)，所述缸体(221)内填充有阻尼液，所述缸体(221)的下端固定在下部结构(3)的上侧面上，所述活塞杆(223)的下端从缸体(221)的上端伸入到缸体(221)内，并与活塞(222)固定连接，所述活塞杆(223)的上端与上部结构(1)固定连接，所述活塞(222)呈与缸体(221)同轴的圆柱状，其上开设有若干个贯穿活塞(222)两端的流通通道(4)，各个流通通道(4)的结构互不相同，所述活塞杆(223)与上部结构(1)连接一端的侧壁上套设有调节旋钮(5)，所述活塞(222)内设有用于切换导通各个流通通道(4)的切换装置(6)，所述调节旋钮(5)与切换装置(6)联动，以通过切换装置(6)切换导通各个流通通道(4)。
3.根据权利要求2所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述切换装置(6)包括同轴可旋转的设置在活塞(222)内的切换盘(61)，所述切换盘(61)截断各个流通通道(4)，其上开设有导通孔(611)，所述切换盘(61)与调节旋钮(5)联动，受调节旋钮(5)控制而转动，切换流通通道时，调节旋钮(5)带动切换盘(61)旋转，使得导通孔(611)依次导通各个流通通道(4)。
4.根据权利要求3所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述活塞杆(223)包括外杆(2231)、旋转杆(2232)和内杆(2233)，所述内杆(2233)的下端与活塞(222)固定连接，上端与上部结构(1)固定连接，所述旋转杆(2232)和外杆(2231)依次套设在内杆(2233)上，所述调节旋钮(5)套在外杆(2231)上，其内壁上设有穿过外杆(2231)的联动柱(51)，该联动柱(51)的端部与旋转杆(2232)的侧面固定连接，以在调节旋钮(5)旋转时带动旋转杆(2232)旋转，所述旋转杆(2232)的下端穿入到活塞(222)内并与切换盘(6)的上端面同轴固定。
5.根据权利要求2所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述活塞(222)包括上活塞盘(2221)、中活塞盘(2222)和下活塞盘(2223)，所述上活塞盘(2221)、中活塞盘(2222)和下活塞盘(2223)相互之间通过轴承同轴可旋转连接，所述上活塞盘(2221)、中活塞盘(2222)和下活塞盘(2223)上均开设有若干个大小互不相同的流通孔(7)，所述上活塞盘(2221)、中活塞盘(2222)和下活塞盘(2223)上的流通孔(7)对应连通以构成各个流通通道(4)，所述活塞杆(223)的下端同轴固定在上活塞盘(2221)上，所述中活塞盘(2222)和下活塞盘(2223)均与切换装置(6)联动，受切换装置(6)驱动而旋转。
6.根据权利要求5所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述切换装置(6)包括同轴固定在中活塞盘(2222)的上端面和下端面上的切换齿环(62)以及设置在上活塞盘(2221)的下端面和下活塞盘(2223)的上端面上的切换电机(63)，所述切换电机(63)的转轴上均同轴套接有齿轮，所述齿轮与切换齿环(62)相啮合，所述调节旋钮(5)为电子旋钮开关，与切换电机(63)通信连接，驱动切换电机(63)的转轴旋转。
7.根据权利要求5所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述切换装置(6)包括同轴固定在中活塞盘(2222)的上端面和下端面上的切换线圈(64)以及设置在上活塞盘(2221)的下端面和下活塞盘(2223)的上端面上的切换磁环(65)，所述切换线圈(64)与切换磁环(65)互感，所述调节旋钮(5)为电子旋钮开关，与切换线圈(64)通信连接，驱动切换线圈(64)产生磁力。
8.根据权利要求1所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述上部结构(1)包括若干个上楼层(11)，若干所述上楼层(11)相互叠放固定，所述叠层橡胶支座(21)和粘滞阻尼器(22)的上端均固定在最底下的上楼层(11)的下侧面上。
9.根据权利要求1或8所述的地铁上方盖建筑物用三维隔震系统，其特征在于：所述下部结构(3)包括若干个下楼层(31)和若干个下柱子(32)，若干个下楼层(31)相互叠放在外部地铁上方，所述叠层橡胶支座(21)和粘滞阻尼器(22)的下端均固定在最顶上的下楼层(31)的上侧面上，若干个下柱子(32)分为两组，分别相互叠加的设置在外部地铁的左右两侧，并且与下楼层(31)构成一个围绕地铁的龙门架结构。
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