CN111519667A - 一种复合填充材料装配式隔振沟 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合填充材料装配式隔振沟，属于建筑隔振领域。一种复合填充材料装配式隔振沟，包括沟槽、装配式混凝土结构以及柔性填充材料，所述装配式混凝土结构包括布置在沟槽中间的H型混凝土构件1、布置在沟槽两端的匚字形混凝土构件2和盖板3，所述柔性填充材料包括废弃橡胶轮胎4和松散颗粒状耗能材料5，所述沟槽开外深度根据建筑地基深度决定。本发明隔振效果明显、对建筑有明显保护作用，由于本发明使用的填充材料均为常见废弃材料，使得常见废弃材料被再次利用，可节省成本和节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合填充材料装配式隔振沟，属于建筑隔振领域。
背景技术
伴随着人类社会的不断发展与进步，由振动引起的问题越来越广泛且数量与日俱增由于我们生产生活产生的振动无时无刻不在影响着我们的生活，更是威胁到了我国具有极高文化历史价值与重大人文意义的诸多建筑物。特别是建筑或道路施工、交通振动引起的振动，振动波是由振源向四处传播的振动， 指从振源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波(P波)、 横波(S波)(纵波和横波均属于体波)和面波(L波)三种类型。
研究发现振动对建筑的破坏主要表现在以下三点： 1.横波造成建筑物水平摇摆，导致建筑物损坏，破坏力很大。它相当于给房屋建筑物施加水平方向来回反复的作用力，大小和引起的变形超出建筑梁结构抵抗振动的极限时就会使整个建筑物倾斜 或倾倒从而导致破坏； 2.纵波使建筑产生上下颠簸，由于部分建筑物年代久远，其竖向稳定性较差， 当振动较大时，会使底层作为承重结构的柱子瞬间增加很大的动荷载，叠加上部的自重，当超出底层柱子承载能力，底层柱会垮掉从而导致破坏。3. 建筑长期受到周围的振源所产生的地基土体扰动及低频、微振动作用影响，建筑物会产生永久性的不可逆的疲劳破坏，导致建筑物安全性显著下降，出现各种病害。
隔振沟隔振措施，即在振动波传播的路径上设置隔振屏障，破坏振动波的传播路径，造成振动波能量的损失，达到减小甚至是消除振动波对被保护建筑物影响的目的。
当前的屏障隔振主要分为两大类， 即连续性隔振屏障以及非连续性屏障。连续性隔振屏障以隔振沟为典型代表，当对于振动频率较高的人工振源以及地震动，设计得当的隔振沟能起到良好的隔振效果，但是一部分振动频率较低的振源，其波长一般较长，如果选择空沟作为隔振屏障，则需要空沟具有很大的深度，这种要求在实际施工中具有较大的操作难度，假如选择连续墙作为隔振屏障，将会产生非常庞大的工程量，大大的提高了施工成本，特别是施工现场地质条件非常差时，施工难度和成本都会大大提高。
柔性填充材料可以有效地防止波产生透射和绕射并消耗振动波能量，从而有良好的隔振效果，比如废弃泡沫塑料、废弃泡沫混凝土或者锯末等，具有较低的弹性模量，从而使其对震动冲击载荷有良好的吸收和分散作用，可以在振动传播的过程中消耗了振动波的能量。
所以探讨如何通过修建复合填充材料的装配式隔振沟来降低周围振动对建筑的影响，有很重要的经济意义和环保意义。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种复合填充材料装配式隔振沟，主要为了开发一种隔振效果明显、构造简单、安全可靠、运输方便和施工方便的装配式隔振沟，能够有效的降低周围震动对建筑的影响。
本发明采用的技术方案如下：
一种复合填充材料装配式隔振沟，包括沟槽、装配式混凝土结构以及柔性填充材料，所述装配式混凝土结构包括布置在沟槽中间的H型混凝土构件、布置在沟槽两端的匚字形混凝土构件和盖板，所述柔性填充材料包括废弃橡胶轮胎和松散颗粒状耗能材料，所述沟槽开外深度根据建筑地基深度决定。
进一步的，所述H型混凝土构件为预制钢筋混凝土构件，沿沟槽长度方向布置在沟槽中间，H型混凝土构件包括1个腹板和4个翼缘，4个翼缘等长，一侧的两个翼缘末端有贯通的第一锁定凸缘，另一侧的两个翼缘末端设置贯通的第一锁定凹槽，H型预制构件之间依靠第一锁定凸缘和第一锁定凹槽，H型预制构件之间连接后形成方形空腔，方形空腔内填充废弃橡胶轮胎和松散颗粒状耗能材料。
进一步的，所述的匚字形混凝土构件为预制钢筋混凝土构件，沿沟槽长度方向布置在沟槽两端，匚字形混凝土构件由一个腹板和两个翼缘组成，匚字形混凝土构件外伸的两个翼缘等长，匚字形混凝土构件的两个翼缘末端有贯通的第二锁定凸缘或第二锁定凹槽，匚字形混凝土构件和H型混凝土构件连接后形成方形空腔，方形空腔内填充废弃橡胶轮胎和松散颗粒状耗能材料。
进一步的，所述混凝土盖板为预制钢筋混凝土构件，沿槽长度方向布置在H型混凝土构件和匚字形混凝土构件形成的方形空腔顶部，厚度为100mm，形状为长方形，盖板边缘为阶梯型，形成一个向下的凸起，所述凸起大小与方形空腔相同，所述凸起可嵌入方形空腔内。
进一步的，所述松散颗粒状耗能材料为废弃泡沫塑料、废弃泡沫混凝土或锯末等材料。
进一步的，所述第一锁定凹槽和第二锁定凹槽为开口窄的燕尾型，所述第一锁定凸缘和第二锁定凸缘与第一锁定凹槽和第二锁定凹槽形状相同。
本发明的有益效果如下：
1，本发明通过混凝土结构和其内部的复合柔性填充材料联合隔振的方式发挥隔振作用，隔振效果明显；
2，本发明为预制构件，施工方便、施工速度快、运输方便；
3，本发明所用的复合柔性填充材料包括废弃橡胶轮胎和松散颗粒状耗能材料，为常见废弃材料，可节约资源和节省成本。
本发明主要修建在建筑和震源的场地之间，可以起到降低建筑或道路施工、交通震动等引起建筑架构震动的效果，本发明隔振效果明显、对建筑有明显保护作用，由于本发明使用的填充材料均为常见废弃材料，使得常见废弃材料被再次利用，可节省成本和节约资源。由于本发明是预制构件，所以施工时方便快捷，且运输方便。
附图说明
图1为本发明隔振沟预制构件立体图；
图2为图4中A-A面剖面图；
图3为图2中B-B面剖面图；
图4为图3中C-C面剖面图；
图5为本发明隔振沟预制构件配筋图。
图中：1，H型混凝土构件；2，匚字形混凝土构件；3，盖板；4，废弃橡胶轮胎；5，松散颗粒状耗能材料；6，砂浆混凝土基底；7，回填土；8，场地原土；9，沟槽界线；1-1，第一锁定凸缘；1-2，第一锁定凹槽；2-1，第二锁定凸缘；2-2，第二锁定凹槽。
具体实施方式
以下实施例所用材料、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、方法和仪器，本领域普通技术人员均可通过商业渠道获得。
在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，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；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，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，可以是具体情况理解上书术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图对本发明做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本发明的限定。
如图1-图5所示，一种复合填充材料装配式隔振沟，包括沟槽、装配式混凝土结构以及柔性填充材料，所述装配式混凝土结构包括布置在沟槽中间的H型混凝土构件1、布置在沟槽两端的匚字形混凝土构件2和盖板3，所述柔性填充材料包括废弃橡胶轮胎4和松散颗粒状耗能材料5，所述沟槽开外深度根据建筑地基深度决定。
所述H型混凝土构件1为预制钢筋混凝土构件，沿沟槽长度方向布置在沟槽中间，H型混凝土构件1包括1个腹板和4个翼缘，4个翼缘等长，一侧的两个翼缘末端有贯通的第一锁定凸缘1-1，另一侧的两个翼缘末端设置贯通的第一锁定凹槽1-2，H型预制构件之间依靠第一锁定凸缘1-1和第一锁定凹槽1-2，H型预制构件之间连接后形成方形空腔，方形空腔内填充废弃橡胶轮胎4和松散颗粒状耗能材料5。
所述的匚字形混凝土构件2为预制钢筋混凝土构件，沿沟槽长度方向布置在沟槽两端，匚字形混凝土构件2由一个腹板和两个翼缘组成，匚字形混凝土构件2外伸的两个翼缘等长，匚字形混凝土构件2的两个翼缘末端有贯通的第二锁定凸缘2-1或第二锁定凹槽2-2，匚字形混凝土构件2和H型混凝土构件1连接后形成方形空腔，方形空腔内填充废弃橡胶轮胎4和松散颗粒状耗能材料5。
所述混凝土盖板3为预制钢筋混凝土构件，沿槽长度方向布置在H型混凝土构件1和匚字形混凝土构件2形成的方形空腔顶部，厚度为100mm，形状为长方形，盖板3边缘为阶梯型，形成一个向下的凸起，所述凸起大小与方形空腔相同，所述凸起可嵌入方形空腔内。
所述松散颗粒状耗能材料5为废弃泡沫塑料、废弃泡沫混凝土或锯末等材料。
所述第一锁定凹槽1-2和第二锁定凹槽2-2为开口窄的燕尾型，所述第一锁定凸缘1-1和第二锁定凸缘2-1与第一锁定凹槽1-2和第二锁定凹槽2-2形状相同。
本发明的工作原理及安装方式如下：
将本发明设置在建筑和主要震源之间的地基，且应尽量靠近建筑一侧。当振动波到来时，混凝土结构的反弹和阻挡以及沟槽内部柔性填充材料对震动能量的消耗共同发挥作用，从而达到良好的隔振效果。最终，在建筑周围震源诱发的振动波能量经过本发明的耗散作用后，建筑对周围震源诱发震动响应得到极大的抑制，从而达到隔振的目的。
本发明的填充材料为柔性填充材料，包括废弃橡胶轮胎4、松散颗粒状耗能材料5如废弃泡沫塑料、废弃泡沫混凝土或锯末等，具有交底的弹性模量，从而使其对震动冲击载荷有良好的吸收和分散作用，可以在震动传播的过程中消耗了振动波的能量，柔性填充材料可以有效的防止波产生投射和绕射并消耗振动波能量，从而有良好的隔振效果。
施工实施时，首先选择隔振沟位置，隔振沟设置在建筑和主要震源之间的地基，且应尽量靠近建筑一次。限号隔振沟位置后，开挖沟槽，挖出的场地原土8堆放于沟槽旁，用作回填土7，沟槽深处深度游建筑地基深度界定，可取2-5m，如果建筑地基较深，为防止过多的振动波绕过隔振沟可增加隔振沟深度，接着在沟槽底部用砂浆混凝土铺设，形成砂浆混凝土地基6，接着沿沟槽长度方向在沟槽中布置H型混凝土构件1和匚字形混凝土构件2，匚字形混凝土构件布置在沟槽的两端，H型混凝土构件布置在沟槽的中间，接着在混凝土构件形成的方形空腔中填充柔性填充材料，首先防止废弃橡胶轮胎，废弃橡胶轮胎堆至距离H型混凝土构件顶一顶距离的高度，接着在废弃橡胶轮胎内和沟槽其余空隙填充废弃泡沫塑料、废弃泡沫混凝土或锯末等松散颗粒状耗能材料，接着布置盖板，待整个隔振沟完成封盖后回填土至地面并夯实完成隔振沟施工。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种复合填充材料装配式隔振沟，其特征在于：所述隔振沟包括沟槽、装配式混凝土结构以及柔性填充材料，所述装配式混凝土结构包括布置在沟槽中间的H型混凝土构件（1）、布置在沟槽两端的匚字形混凝土构件（2）和盖板（3），所述柔性填充材料包括废弃橡胶轮胎（4）和松散颗粒状耗能材料（5），所述沟槽开外深度根据建筑地基深度决定。
2.根据权利要求1所述的一种复合填充材料装配式隔振沟，其特征在于：所述H型混凝土构件（1）为预制钢筋混凝土构件，沿沟槽长度方向布置在沟槽中间，H型混凝土构件（1）包括1个腹板和4个翼缘，4个翼缘等长，一侧的两个翼缘末端有贯通的第一锁定凸缘（1-1），另一侧的两个翼缘末端设置贯通的第一锁定凹槽（1-2），H型预制构件之间依靠第一锁定凸缘（1-1）和第一锁定凹槽（1-2），H型预制构件之间连接后形成方形空腔，方形空腔内填充废弃橡胶轮胎（4）和松散颗粒状耗能材料（5）。
3.根据权利要求1所述的一种复合填充材料装配式隔振沟，其特征在于：所述的匚字形混凝土构件（2）为预制钢筋混凝土构件，沿沟槽长度方向布置在沟槽两端，匚字形混凝土构件（2）由一个腹板和两个翼缘组成，匚字形混凝土构件（2）外伸的两个翼缘等长，匚字形混凝土构件（2）的两个翼缘末端有贯通的第二锁定凸缘（2-1）或第二锁定凹槽（2-2），匚字形混凝土构件（2）和H型混凝土构件（1）连接后形成方形空腔，方形空腔内填充废弃橡胶轮胎（4）和松散颗粒状耗能材料（5）。
4.根据权利要求1所述的一种复合填充材料装配式隔振沟，其特征在于：所述混凝土盖板（3）为预制钢筋混凝土构件，沿槽长度方向布置在H型混凝土构件（1）和匚字形混凝土构件（2）形成的方形空腔顶部，厚度为100mm，形状为长方形，盖板（3）边缘为阶梯型，形成一个向下的凸起，所述凸起大小与方形空腔相同，所述凸起可嵌入方形空腔内。
5.根据权利要求1所述的一种复合填充材料装配式隔振沟，其特征在于：所述松散颗粒状耗能材料（5）为废弃泡沫塑料、废弃泡沫混凝土或锯末等材料。
6.根据权利要求2或3所述的一种复合填充材料装配式隔振沟，其特征在于：所述第一锁定凹槽（1-2）和第二锁定凹槽（2-2）为开口窄的燕尾型，所述第一锁定凸缘（1-1）和第二锁定凸缘（2-1）与第一锁定凹槽（1-2）和第二锁定凹槽（2-2）形状相同。
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