CN109629610B - 一种减振管桩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减振管桩及其施工方法，减振管桩包括减振打孔管和减振桩；减振桩包括外壁筒、齿形筒和内壁筒，齿形筒安装在外壁筒和内壁筒之间，减振打孔管压入土体进行打孔，用于减振桩的安装。施工时，采用静力压入法把减振打孔管压入土体进行打孔后取出，将预先组装好的减振桩放入打孔管留下的压孔内，完成安装。本发明的减振管桩采用夹层隔振，极大提高隔振效果，同时设有隔振打孔管，免去开土方开挖，提高工程效率，缩短工期，施工方便简单。
Description
技术领域
本发明属于土木工程轨道交通领域，具体涉及一种减振管桩及其施工方法。
背景技术
现在轨道交通运营中，由于车辆和轨道以及路基不平顺造成振动，通过基床向沿线周边地基传播，进而严重影响周围建筑长期使用以及居民正常生活，同时对精密仪器的测量工作带来巨大偏差。由于振动带来的一系列的不利影响，国际上已经将其列为七大环境公害之一。
在控制轨道交通路基减隔振措施中，主要是充控制振源和振波传播路径方面进行研究，但是在既有线路过程中，很难实现在不影响正常运营的情况下实施该措施，因此这一措施只能在即修轨道交通线路中应用。在现有轨道运输线路中，设置屏障阻碍振波传播途径，成了决减隔振过程中最优措施。
目前，众多学者提出了轨道交通线路开挖空沟是最行之有效的隔振措施，通过研究发现，空沟宽度对减隔振效果影响甚少，但深度对减隔振效果十分明显，但同时容易出现空沟容易倒塌，耐久性差，且很难保证工程长期稳定性。一般不会采用此方法进行隔振。
为了获得期望的隔振效果，学者们提出采用空沟改为填充沟，填充沟中加入混凝土桩或者泡面塑料材料，方式提高隔振效果。但这种方式具有开挖和填充造成施工周期时间长，造价成本高，施工难等缺点；或者填充沟填充单独的隔振板桩厚度较薄，造成隔振效果差等问题。因此，设计一种施工容易，隔振效果好的隔振桩是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种减振管桩。本发明的减振管桩采用夹层隔振，极大提高隔振效果，同时设有隔振打孔管，免去开土方开挖，提高工程效率，缩短工期，施工方便简单。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种减振管桩，包括减振打孔管和减振桩；所述减振桩包括外壁筒、齿形筒和内壁筒，所述齿形筒安装在外壁筒和内壁筒之间，所述，减振桩依次按照顺序在现场拼装，所述减振打孔管压入土体进行打孔，用于后续将拼装好的减振桩进行安置。其中外壁筒和内壁筒以及齿形筒三者相互作用共同保证减振管桩结构稳定性，反正减振层空沟塌落；同时，由于夹心材料对减振效果影响比较明显，因此外壁筒、内壁筒、上下套筒帽都具有防止土体以及其他杂质进入夹层，影响减振效果。
外壁筒和内壁筒材料均可以采用薄皮钢板材料，也可以说采用薄皮亚克力材质，后者具有防腐效果。
上下套筒帽厚度不易太厚，使用亚克力材料。防止腐蚀。
作为上述实施例的进一步改进，所述减振桩还包括上套筒帽和下套筒帽，所述上套筒帽和下套筒帽分别安装在外壁筒、齿形筒和内壁筒的上方和下方。上、下套筒帽起到连接固定内壁筒、外壁筒和齿形筒的作用，同时起到稳定减振沟体结构作用；
作为上述实施例的进一步改进，所述减振打孔管的下部所述减振打孔管的下部整体为空心圆台状，且圆台侧壁呈楔形设置，即越往下，圆台侧壁的厚度越薄。圆台状减振打孔管底部的设计在静压施工时有利于提前下穿土层。该刚性圆形套筒长度为30cm一根，可以拼接，如粘结等。
作为上述实施例的进一步改进，所述外壁筒、齿形筒和内壁筒三者的高度一致。所述内壁筒直径次于外壁筒直径，且保证二者直径差不超过6cm，并中间放入齿形筒。
作为上述实施例的进一步改进，所述上套筒帽的帽壁上设有凹槽，所述外壁筒、齿形筒和内壁筒的侧壁共同设于所述凹槽内。
作为上述实施例的进一步改进，所述下套筒帽的帽壁上也设有凹槽，所述外壁筒、齿形筒和内壁筒的侧壁共同设于所述凹槽内。上、下套筒帽的凹槽设计，不仅起到连接固定内壁筒、外壁筒和齿形筒的作用，还能在防止杂质以及水的进入，保证材料的稳定性和隔振效果。
作为上述实施例的进一步改进，所述减振打孔管的材质为钢管。
本发明还提供了一种减振管桩的施工方法，其特征在于：通过放线测量确定安置减振桩位置，先用机械采用静力压入法把减振打孔管压入土体，然后拔出减振打孔管，放入减振桩。
减振打孔管圆柱部分的外径和内径分别与减振桩的内外径一致。
作为上述实施例的进一步改进，所述减振桩在土体内的平面布置形式为梅花桩型、平行桩型、直线连续型、多排直线型或直线非连续型中一种以上。其中梅花桩型充分减少材料，发挥波散射和绕射；平行桩型加大了隔振区域，进行二层折与反射;直线型充分利用波的反射降低振动对保护体影响，多排直线型和多排非连续型是充夸大隔振区域，同时利用离振源桩长，远离振源桩短的原则，充分扩大减振区域，降低表面波对保护体的影响。
作为上述实施例的进一步改进，所述多排减振桩排桩布置时，靠近振源的减振桩深度大于远离振源的减振桩。减振桩采用多排桩布置形式，靠近振源采用长减振桩，远离振源采用短减振桩，多排减振桩底部长度呈现阶梯状布置，此设置方式既能保证隔振效果，还能合理程度的使用材料，避免浪费。同时引进蜂窝布桩形式以及梅花桩布置形式。
有益效果
本发明的减振管桩，采用减振桩作为隔振屏障，可保证屏障深度及其结构长期稳定性；设置减振打孔管，采用静压法，不用挖土，施工简单，施工周期短。采用预制材料，减振桩各部分是先在厂房预制成型，批量生产各部分，规格统一，质量可控，有保障，制作材料可以采用波皮钢板或者其他塑料板，材料价格低。现场施工拼接（如粘结等）简单，非技术人员均可完成，提高了现场施工效率；该结构利用几何稳定性原理，使得结构相比同等强度的节省了大量材料成本，同时增强了稳定性。减振桩中间夹层为齿形筒，有效的降低波的传播，使得桩的不同部位发挥减隔振效果。当波进入减振桩夹层后可遇到齿形板不同平面的屏障，发生散射，折射，振动特性发生改变，起到减隔振目的。
充分利用减隔振结构设置在振源和受保护建筑结构之间，形成一条屏障，有效减低波的传播，起到减隔振效果，施工方便，周期短，质量高，造价低廉，经济耐用，取材简单。
附图说明
图１为本发明的减振桩的示意图；
图2为本发明的减振桩的剖视图；
图3为本发明的减振打孔管的示意图；
图4为本发明的减振桩的拼装示意图；
图5为本发明的减振桩的单排排桩场地安装布置图；
图6为本发明的减振桩的梅花排桩场地安装布置图；
图7为本发明的减振桩的阶梯状排桩场地安装剖面图。
其中，1-外壁筒，2-齿形筒，3-内壁筒，4-上套筒帽，5-.下套筒帽，6-减振打孔管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如附图1-7所示，是本发明的一种减振管桩，包括减振打孔管6和减振桩；所述减振桩包括外壁筒1、齿形筒2和内壁筒3，所述齿形筒2安装在外壁筒1和内壁筒3之间，所述减振打孔管6压入土体进行打孔，用于减振桩的安装。
作为上述实施例的进一步改进，所述减振桩还包括上套筒帽4和下套筒帽5，所述上套筒帽4和下套筒帽5分别安装在外壁筒1、齿形筒2和内壁筒3的上方和下方。上、下套筒帽起到连接固定内壁筒3、外壁筒1和齿形筒2的作用；
作为上述实施例的进一步改进，所述减振打孔管6的下部为圆台状。圆台状设计在静压施工时有利于提前下穿土层。该刚性管长度为30cm一根，可以拼接。
作为上述实施例的进一步改进，所述外壁筒1、齿形筒2和内壁筒3三者的高度一致。所述内壁筒3直径次于外壁筒1直径，且保证二者直径差不超过6cm，并中间放入齿形筒2。
作为上述实施例的进一步改进，所述上套筒帽4的帽壁上设有凹槽，所述外壁筒1、齿形筒2和内壁筒3的侧壁共同设于所述凹槽内。
作为上述实施例的进一步改进，所述下套筒帽5的帽壁上也设有凹槽，所述外壁筒1、齿形筒2和内壁筒3的侧壁共同设于所述凹槽内。上、下套筒帽的凹槽设计，不仅起到连接固定内壁筒3、外壁筒1和齿形筒2的作用，还能在防止杂质以及水的进入，保证材料的稳定性和隔振效果。
作为上述实施例的进一步改进，所述减振打孔管6的材质为钢管。
本发明还提供了一种减振管桩的施工方法，其特征在于：通过放线测量确定安置减振桩位置，先用机械采用静力压入法把减振打孔管6压入土体，然后拔出减振打孔管6，放入减振桩。
减振打孔管6圆柱部分的外径和内径分别与减振桩的内外径一致。
作为上述实施例的进一步改进，所述减振桩在土体内的平面布置形式为梅花桩型、平行桩型、直线连续型或直线非连续型中一种以上。
作为上述实施例的进一步改进，所述减振桩排桩布置时，靠近振源的减振桩深度大于远离振源的减振桩。减振桩采用多排桩布置形式，靠近振源采用长减振桩，远离振源采用短减振桩，多排减振桩底部长度呈现阶梯状布置。同时引进蜂窝布桩形式以及梅花桩布置形式。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种减振管桩，其特征是：
包括减振打孔管和减振桩；所述减振桩包括外壁筒、齿形筒和内壁筒，所述齿形筒安装在外壁筒和内壁筒之间，所述减振打孔管压入土体进行打孔，用于减振桩的安装；
所述减振桩还包括上套筒帽和下套筒帽，所述上套筒帽和下套筒帽分别安装在外壁筒、齿形筒和内壁筒的上方和下方；
所述外壁筒、齿形筒和内壁筒三者的高度一致；
所述上套筒帽的帽壁上设有凹槽，所述外壁筒、齿形筒和内壁筒的侧壁共同设于所述凹槽内；
所述下套筒帽的帽壁上也设有凹槽，所述外壁筒、齿形筒和内壁筒的侧壁共同设于所述凹槽内。
2.根据权利要求1所述的一种减振管桩，其特征在于：
所述减振打孔管的下部整体为空心圆台状，且圆台侧壁呈楔形设置。
3.根据权利要求1所述的一种减振管桩，其特征在于：
所述减振打孔管的材质为钢管，减振打孔管的厚度与减振桩夹层厚度保持一致。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种减振管桩的施工方法，其特征在于：
采用静力压入法把减振打孔管压入土体进行打孔后取出，将预先组装好的减振桩放入打孔管留下的压孔内，完成安装。
5.根据权利要求4所述的一种减振管桩的施工方法，其特征在于：
所述减振桩在土体内的平面布置形式为梅花桩型、平行桩型、直线连续型、多排直线型或直线非连续型中一种以上。
6.根据权利要求4所述的一种减振管桩的施工方法，其特征在于：
所述减振桩排桩布置时，多排桩安置时，靠近振源的减振桩深度大于远离振源的减振桩。
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