CN111335918A - 一种减振隧道管片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑技术领域，具体而言，涉及一种减振隧道管片。所述隧道管片包括粗骨料、细骨料和胶凝材料，所述粗骨料的质量占比为60‑80％，细骨料占比为10‑20％，胶凝材料占比10‑30％；所述粗骨料的密度大于3000kg/m3，所述细骨料的密度为1600‑1700kg/m3，所述胶凝材料的密度为300‑1500kg/m3。本发明隧道管片混凝土的粗骨料密度高，胶凝材料密度低，使管片中粗骨料和胶凝材料形成较大的密度差，共同构成一个周期性结构。列车运行产生的振动波通过混凝土管片时，遇到高密度的粗骨料，将发生反射和折射，而周期性结构的管片，使振动波不断反射和折射，从而大幅度消耗振动波，从而起到减振隔振的效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，具体而言，涉及一种减振隧道管片。
背景技术
随着我国高速铁路进城，高速铁路一般以隧道形成进入城市建筑物密集区，高速铁路列车运行产生的振动和噪声将对隧道上方及两侧建筑物、居住环境、工作环境等产生影响。此外，城市轨道交通的运行振动和噪声也会对周边环境产生影响。利用轨道、结构等各种手段减少列车运行的振动和噪声，对于改善高铁和地铁沿线居住和工作环境，具有重要意义，为城市密集区的高速铁路和地铁建设提供减振降噪的有效途径。
目前，无砟轨道上常用的减振措施包括:钢弹簧浮置板轨道、橡胶浮置板轨道、梯形轨枕轨道、弹性支承块式无砟轨道减振扣件。有砟轨道常用的减振措施包括减振扣件、轨枕垫以及砟下胶垫等。
浮置板轨道的基本原理是在轨道上部结构和基础之间插入一个固有频率很低的线性谐振器，通过增加轨道系统的质量及弹性，利用其惯性力吸收冲击荷载，从而起到隔振作用。浮置板式轨道的板下弹性阻尼元件可采用橡胶或钢弹簧，钢弹簧支承浮置板的减振效果更好，但造价较贵，通常作为高等级减振措施在一些特殊敏感地段使用。
梯形轨枕轨道采用混凝土纵梁固定并连续支承钢轨，在左右纵梁之间用钢管进行横向刚性连接，组成“梯子式”的一体化结构，轨枕下面铺设弹性垫层或弹性支座，形成减振型的轨道系统。
弹性支承块式无砟轨道结构属于低振动轨道结构，主要组成部分有弹性支承块、道床板、混凝土底座以及配套扣件。
上述的隧道减振措施的研究主要集中在轨道板、轨道构件、垫板等部位，而隧道结构自身的减振研究很少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减振隧道管片，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
本申请提供了一种减振隧道管片，所述隧道管片包括粗骨料、细骨料和胶凝材料，所述粗骨料的质量占比为60-80％，细骨料占比为10-20％，胶凝材料占比10-30％；所述粗骨料的密度大于3000kg/m3，所述细骨料的密度为1600-1700kg/m3，所述胶凝材料的密度为300-1500kg/m3。
可选地，所述粗骨料为大密度的矿渣，所述矿渣包括铁矿矿渣和铜矿矿渣。
可选地，所述细骨料包括水砂或机制砂。
可选地，所述胶凝材料包括以下重量份的材料：
油酸1-2份，FDN减水剂1-2份，填充料30-40份，云母粉2-4份，硅藻土1-5份，复合蜂窝材料2-8份，铁粉1-3份，沉淀硫酸钡1-3份，硬脂酸0.2-1份。
可选地，所述填充料包括石粉或矿渣。
可选地，所述胶凝材料包括以下质量百分比的材料：
水泥99.95％，发泡剂0.05％。
可选地，所述隧道管片的两侧分别设置有第一连接螺栓孔和第二连接螺栓孔，所述第一连接螺栓孔和第二连接螺栓孔方向相反，位置相对应；所述隧道管片的内侧设置有多个拼装定位孔；所述隧道管片内侧的中部还设置有注浆管。
本发明的有益效果为：
本发明隧道管片混凝土的粗骨料密度高，胶凝材料密度低，使管片中粗骨料和胶凝材料形成较大的密度差，共同构成一个周期性结构。列车运行产生的振动波通过混凝土管片时，遇到高密度的粗骨料，将发生反射和折射，而周期性结构的管片，使振动波不断反射和折射，从而大幅度消耗振动波，从而起到减振隔振的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中所述的减振隧道管片结构示意图；
图2为本发明实施例中所述的减振隧道管片减振效果测试数据。
图中标记：1、粗骨料；2、胶凝材料；3、第一连接螺栓孔；4、第二连接螺栓孔；5、拼装定位孔；6、注浆管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
本实施例提供了一种减振隧道管片，所述隧道管片包括粗骨料、细骨料和胶凝材料，所述粗骨料的质量占比为60，细骨料占比为20％，胶凝材料占比20％；所述粗骨料为密度为3000kg/m3的铁矿矿渣，所述细骨料为密度为1700kg/m3的水砂，所述胶凝材料的密度为1000kg/m3。
所述度胶凝材料包括以下重量份的材料：油酸1份，FDN减水剂2份，石粉40份，云母粉4份，硅藻土1份，复合蜂窝材料2份，铁粉3份，沉淀硫酸钡3份，硬脂酸1份。
所述隧道管片的两侧分别设置有第一连接螺栓孔3和第二连接螺栓孔4，所述第一连接螺栓孔3和第二连接螺栓孔4方向相反，位置相对应；所述隧道管片的内侧设置有多个拼装定位孔5；所述隧道管片内侧的中部还设置有注浆管6。
实施例2
本实施例提供了一种减振隧道管片，所述隧道管片包括粗骨料、细骨料和胶凝材料，所述粗骨料的质量占比为80％，细骨料占比为10％，胶凝材料占比10％；所述粗骨料为密度为3500kg/m3的铜矿矿渣，所述细骨料为密度为1600kg/m3的机制砂，所述胶凝材料的密度为300kg/m3。
所述度胶凝材料包括以下重量份的材料：油酸2份，FDN减水剂1份，铜矿矿渣30份，云母粉2份，硅藻土5份，复合蜂窝材料8份，铁粉1份，沉淀硫酸钡1份，硬脂酸0.2份。
实施例3
本实施例提供了一种减振隧道管片，所述隧道管片包括粗骨料、细骨料和胶凝材料，所述粗骨料的质量占比为60％，细骨料占比为10％，胶凝材料占比30％；所述粗骨料为密度为3800kg/m3的铁矿矿渣，所述细骨料为密度为1650kg/m3的水砂，所述胶凝材料的密度为1500kg/m3。
所述度胶凝材料包括以下重量份的材料：油酸1.5份，FDN减水剂1.5份，石粉35份，云母粉3份，硅藻土3份，复合蜂窝材料5份，铁粉2份，沉淀硫酸钡2份，硬脂酸0.6份。
实施例4
本实施例提供了一种减振隧道管片，所述隧道管片包括粗骨料、细骨料和胶凝材料，所述粗骨料的质量占比为70％，细骨料占比为15％，胶凝材料占比15％；所述粗骨料为密度为3200kg/m3的铁矿矿渣，所述细骨料为密度为1700kg/m3的水砂，所述胶凝材料的密度为1500kg/m3。所述胶凝材料包括以下质量百分比的材料：水泥99.95％，发泡剂0.05％。
所述隧道管片的两侧分别设置有第一连接螺栓孔3和第二连接螺栓孔4，所述第一连接螺栓孔3和第二连接螺栓孔4方向相反，位置相对应；所述隧道管片的内侧设置有多个拼装定位孔5；所述隧道管片内侧的中部还设置有注浆管6。
本发明隧道管片混凝土的粗骨料密度高，胶凝材料密度低，使管片中粗骨料和胶凝材料形成较大的密度差，共同构成一个周期性结构。列车运行产生的振动波通过混凝土管片时，遇到高密度的粗骨料，将发生反射和折射，而周期性结构的管片，使振动波不断反射和折射，从而大幅度消耗振动波，从而起到减振隔振的效果。
对于周期性复合结构，当频率处于某些范围内时，振动(波动)将无法在结构中传播，把这一频率范围称作振动(波动)带隙。如果把周期性复合结构应用到工程结构设计中，利用带隙特性控制振动的传播，将会为工程结构减振隔振提供一种新的原理和技术途径。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种减振隧道管片，其特征在于，所述隧道管片包括粗骨料、细骨料和胶凝材料，所述粗骨料的质量占比为60-80％，细骨料占比为10-20％，胶凝材料占比10-30％；所述粗骨料的密度大于3000kg/m3，所述细骨料的密度为1600-1700kg/m3，所述胶凝材料的密度为300-1500kg/m3。
2.根据权利要求1所述的减振隧道管片，其特征在于：所述粗骨料为大密度的矿渣，所述矿渣包括铁矿矿渣和铜矿矿渣。
3.根据权利要求1所述的减振隧道管片，其特征在于，所述细骨料包括水砂或机制砂。
4.根据权利要求1所述的减振隧道管片，其特征在于，所述胶凝材料包括以下重量份的材料：
油酸1-2份，FDN减水剂1-2份，填充料30-40份，云母粉2-4份，硅藻土1-5份，复合蜂窝材料2-8份，铁粉1-3份，沉淀硫酸钡1-3份，硬脂酸0.2-1份。
5.根据权利要求1所述的减振隧道管片，其特征在于，所述填充料包括石粉或矿渣。
6.根据权利要求1所述的减振隧道管片，其特征在于，所述胶凝材料包括以下质量百分比的材料：
水泥99.95％，发泡剂0.05％。
7.根据权利要求1所述的减振隧道管片，其特征在于：所述隧道管片的两侧分别设置有第一连接螺栓孔和第二连接螺栓孔，所述第一连接螺栓孔和第二连接螺栓孔方向相反，位置相对应；所述隧道管片的内侧设置有多个拼装定位孔；所述隧道管片内侧的中部还设置有注浆管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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