CN109826241B - 一种地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置，包括：竖井岩体结构(11)以及用于悬浮支撑待处理设备(10)的多层支撑系统，所述支撑系统包括多个刚性支撑牛腿(12)、多个钢质弹簧阻尼器(13)、环梁结构(14)以及多个环梁侧面支撑结构(15)；所述多个刚性支撑牛腿(12)均匀设置在竖井岩体结构(11)的内壁上且基本处于同一水平面上；所述环梁结构(14)为环绕在待处理设备外表面上的可拆卸式环状结构，所述多个环梁侧面支撑结构(15)设置在环梁结构(14)侧面，并沿着径向向外延伸突出；所述多个钢质弹簧阻尼器(13)分别安装在所述多个刚性支撑牛腿(12)与所述多个环梁侧面支撑结构(15)之间。
Description
技术领域
本发明涉及振动控制技术领域，特别是涉及一种地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置。
背景技术
针对位于地下竖井内，有抗强振动需求的大质量罐类结构，目前主要使用大体积混凝土基础置放或在底部设置减振钢弹簧的减隔振措施。但该类减振技术粗糙，难以满足地下大质量设备对抗强振动冲击的需求。总之，传统技术存在的缺陷主要包括以下方面：
1，减振效果低下。大体积混凝土基础置放和在设备底部设置减振弹簧的技术只适合低振幅、低频率的常规振动控制，面对能量巨大的强冲击振动时，大型基础和弹簧阻隔缺少振动能量耗散结构，减振作用差，大大降低了减振效率。另外，在竖井岩体结构这样有限空间基础下，放置大体积混凝土基础可控性差，施工技术难度大，易裂缝，维护难度高，且费时耗力，周期长，这种耗能减振基础十分低效并且受限制条件多，极有可能危害到设备的安全使用。
2，稳定性差。传统的底部弹簧支撑以及单层支撑悬浮结构设计属于静定结构体系，面对强冲击振动时振动传递至设备本身，会使筒体结构发生低频振动，严重影响了设备结构的稳定性。另外，该耗能减振机制单一，且难以抵抗高能量冲击荷载，无法有效减小振动影响。
因此，需要新的振动控制技术和产品，以至少部分克服现有技术中存的技术问题。
发明内容
本发明涉及一种地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制技术，其主要振动控制目标是一种大质量的高耸型工艺罐类结构，该设备由于功能要求需放置于地下或半地下空间，在面对例如0.5-2g强冲击振动荷载时，为满足设备安全、稳定的需求，本发明提出一种利用双层牛腿结构将筒体设备悬空，并在环梁侧面支撑结构和竖井内壁刚性支撑牛腿间放置SSD减振装置的振动控制技术，解决了地下罐类结构抗强冲击振动需求大、可利用空间有限的问题，具备便于拆卸、减振高效、稳定性高的特性，既有效减少了振动影响，又保证了系统的稳定性。
根据本发明的一方面，提供一种地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置，包括：
竖井岩体结构11以及用于悬浮支撑待处理设备10的多层支撑系统，
其中，所述支撑系统包括多个刚性支撑牛腿12、多个钢质弹簧阻尼器13、环梁结构14以及多个环梁侧面支撑结构15；
其中，所述多个刚性支撑牛腿12均匀设置在竖井岩体结构11的内壁上且基本处于同一水平面上；
所述环梁结构14为环绕在待处理设备外表面上的可拆卸式环状结构，所述多个环梁侧面支撑结构15设置在环梁结构14侧面，并沿着径向向外延伸突出；
所述多个钢质弹簧阻尼器13分别安装在所述多个刚性支撑牛腿12与所述多个环梁侧面支撑结构15之间。
优选地，所述地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置包括上下两层支撑系统，分别悬浮支撑在所述待处理设备的上部和下部。
优选地，所述环梁由多段构成，每段首尾具有子母扣结构17，各段首尾子母扣连接并用销钉固定，由此支撑待处理设备。
优选地，所述地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置还包括竖井上盖16。
优选地，所述多个刚性支撑牛腿12、所述多个钢质弹簧阻尼器13以及所述多个环梁侧面支撑结构15的个数均为六个。
优选地，所述环梁由六段构成。
本发明是能够实现有益的技术效果：
①两层悬浮支撑系统，增强了结构减振性能，提高设备的稳定性。
②SSD复合减振装置，具有高耗能的特点，提高了设备的减振性能，且内置限位器限制了设备的移动。
③可拆卸环梁结构，满足了设备固定装置快速拆卸的需求。该技术利用调谐吸振原理和复合减振技术，实现对强冲击振动的有效控制，具有结构简单、减隔振效率高、易安装和拆卸的特点。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：
图1是根据本发明一个实施方案的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置的剖面示意图以及局部放大示意图。
图2是根据本发明一个实施方案的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置的顶视示意图。
具体实施方式
为清楚的说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开的应用或用途。应当理解的是，在全部的附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
图1是根据本发明一个实施方案的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置的剖面示意图以及布局放大示意图。图2是根据本发明一个实施方案的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置的顶视示意图。
如图1和2所示，本发明的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置可以包括：竖井岩体结构11、用于悬浮支撑待处理设备10的多层支撑系统(图中示出了两层)以及竖井上盖16。
竖井岩体结构11可以由高强度混凝土现浇而成，具有刚性强的特点，为设备提供了储存的良好条件，能够起到一定的抵抗外部强冲击振动的作用。
如图所示，所述支撑系统包括多个刚性支撑牛腿12、多个钢质弹簧阻尼器13、环梁结构14以及多个环梁侧面支撑结构15。图中所述多个刚性支撑牛腿12、所述多个钢质弹簧阻尼器13以及所述多个环梁侧面支撑结构15的个数均为六个，当然也可以根据需要来适当的设置其他的数目。并且所述支撑系统也可以根据需要设置更多的层。
所述多个刚性支撑牛腿12均匀设置在竖井岩体结构11的内壁上且基本处于同一水平面上；刚性支撑牛腿12例如可以是钢材料制成，其结构为本领域所熟知，在此并不赘述。刚性支撑牛腿12将设备的力分散传递给竖井岩体结构，为设备的悬浮提供刚性支撑。
所述环梁结构14为环绕在待处理设备外表面上的可拆卸式环状结构，例如所述环梁可以由多段构成，例如可以由六段构成。每段首尾具有子母扣结构17，各段首尾子母扣连接并用销钉固定，由此支撑待处理设备10。所述环梁结构14可以增强被悬浮工艺设备稳定性，减小侧移，并且这种结构使得便于快速拆卸环梁。
所述多个环梁侧面支撑结构15设置在环梁结构14侧面，并沿着径向向外延伸突出；例如环梁侧面支撑结构15例如可以通过焊接、挂接或者螺栓连接等方式与环梁结构连接固定。环梁侧面支撑结构15的个数与刚性支撑牛腿12相对应。
所述多个钢质弹簧阻尼器13分别安装在所述多个刚性支撑牛腿12与所述多个环梁侧面支撑结构15之间。钢质弹簧阻尼器(SSD)由高刚性、大行程弹簧和减振阻尼组成，具有良好的耗能减振作用，与环梁侧面支撑结构和刚性支撑牛腿共同组成支撑体系。
竖井上盖16可以由防护盖和开启机构组成，对井内设备起到保护及隐蔽作用。
本发明可应用于一种位于地下竖井内的，大质量、高耸型工艺罐类结构的抗强冲击振动控制，该技术在传统的基底弹簧减振和单层支撑悬浮结构的基础上，提出了一种设置双层支撑悬浮结构配以SSD复合减振装置的组合型控制技术，可实现对地下强冲击振动的高效控制。也即，相比于现有技术，本发明能够实现了有益的技术效果：
1，基于质刚重合的双层悬浮柔性支持。在竖井内壁和设备结构外壁之间设置两层牛腿结构，为设备的悬浮提供基础保障，具备高稳定性以及高刚性的双重优点。
2，具有大变形，高耗能性质的SSD装置。在环梁侧面支撑结构与竖井内壁刚性支撑牛腿间放置SSD减振器，具有大变形、高耗能的特性，极大提高了吸能减振效率，并可根据需求设计调节阀，选择合适的阻尼比，能更好的消除振动对设备的影响。
3，环梁结构分段可拆卸。将环梁按需求等分为六段，采用子母扣结构将分段环梁组合连接，既能满足设备的固定需求，又能实现设备与减振结构的快速分离，方便快捷。
虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行了描述，但是不会受到这些实施例的限定而仅仅受到附加权利要求的限定。本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发明的实施例能够进行改动和修改。
Claims (5)
1.一种地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置，包括：
竖井岩体结构(11)以及用于悬浮支撑待处理设备(10)的多层支撑系统，
其中，每层支撑系统包括多个刚性支撑牛腿(12)、多个钢质弹簧阻尼器(13)、环梁结构(14)以及多个环梁侧面支撑结构(15)；
其中，所述多个刚性支撑牛腿(12)均匀设置在竖井岩体结构(11)的内壁上且基本处于同一水平面上；
所述环梁结构(14)为环绕在待处理设备外表面上的可拆卸式环状结构，所述多个环梁侧面支撑结构(15)设置在环梁结构(14)侧面，并沿着径向向外延伸突出；
所述多个钢质弹簧阻尼器(13)分别安装在所述多个刚性支撑牛腿(12)与所述多个环梁侧面支撑结构(15)之间；
其中，所述环梁由多段构成，每段首尾具有子母扣结构(17)，各段首尾子母扣连接并用销钉固定，由此支撑待处理设备。
2.如权利要求1所述的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置，其特征在于：所述多层支撑系统包括上下两层，分别悬浮支撑在所述待处理设备的上部和下部。
3.如权利要求1所述的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置，其特征在于：还包括竖井上盖(16)。
4.如权利要求1所述的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置，其特征在于：所述多个刚性支撑牛腿(12)、所述多个钢质弹簧阻尼器(13)以及所述多个环梁侧面支撑结构(15)的个数均为六个。
5.如权利要求1所述的地下竖井内置悬浮系统抗强冲击振动控制装置，其特征在于：所述环梁由六段构成。
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