CN220789870U - 土木工程用连续性组合式隔振屏障 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种土木工程用连续性组合式隔振屏障，包括外包围填充体和内置的预制构件；所述外包围填充体内设置钢筋笼，所述外包围填充体的整体呈四周合围的矩形或跑道型；所述内置的预制构件为首部设置凸起、尾部设置凹槽的模块结构，所述外包围填充体的内部空间中填充有多个首尾相接的预制构件，所述预制构件的中心处留竖向贯穿的通孔，所述预制构件的高度与所述外包围填充体的高度相同；所述预制构件的材质和外包围填充体的材质不同。该土木工程用连续性组合式隔振屏障使振动波在不同材质的交界面发生反射、散射和衍射，进而被不同程度的阻隔、消散，层层过滤后达到隔振目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程技术领域，具体的说，涉及了一种土木工程用连续性组合式隔振屏障。
背景技术
大量的地铁线路为缓解各城市地面交通压力、带动沿线经济增长注入了强劲的生命力。时至今日，地铁以其运量大、准时、不占用过多地面空间、不堵塞的优势，成为一个大型城市交通运输中极其重要的一部分。但是地铁运行过程中由于其机械运行、轮轨不平整、内外轨高度差以及转弯有较大摩擦等原因，势必会产生振动。在一些设计较早的地铁中，这种振动只有采用后期隔振的措施才能处理。为此，许多学者进行了相关研究。
在土木工程领域，主要研究在岩土中的隔振措施，为此可以设置屏障，例如从振源处隔振、在传播过程中隔振、在受保护建筑处隔振。因此从隔振屏障设置的位置而言，有学者将设置在振源处的称为主动隔振，设置在被保护建筑处的称为被动隔振。
根据屏障的类型分类，则可以分为连续性屏障与非连续性屏障。其中连续性屏障是指采用空沟、填充沟、地下连续墙等，屏障为一个整体，内部不含其他材质。非连续性屏障则是指采用单排孔列、多排孔列、排桩、周期性排桩等形式。
但现有的隔振措施都存在部分问题。空沟隔振适用范围较小，若土质疏松、含水率高、壁立性差，则空沟难以长久保持。填充沟、地连墙则存在用料多、造价高的问题。排桩、周期排桩、孔列的隔振效果受桩间净距、桩长影响较大，需进行合理设计，否则排桩后侧隔振区域小，整体性差，隔振效果不理想。又因为地铁多修建于城市的核心地带，沿线建筑密集，难以进行大规模施工。因此，如何用更小范围、更便捷的工艺、更有效的屏障进行隔振是仍需思考的一项课题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种通过设置具有多种材质组合而成的隔振屏障，使振动波在不同材质间传递时被反射、散射和衍射，进而不同程度的被阻隔、消散和层层过滤，最终降低振动传导的土木工程用连续性组合式隔振屏障。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种土木工程用连续性组合式隔振屏障，包括外包围填充体和内置的预制构件；
所述外包围填充体内设置钢筋笼，所述外包围填充体的整体呈四周合围的矩形或跑道型；
所述内置的预制构件为首部设置凸起、尾部设置凹槽的模块结构，所述外包围填充体的内部空间中填充有多个首尾相接的预制构件，所述预制构件的中心处留竖向贯穿的通孔，所述预制构件的高度与所述外包围填充体的高度相同；
所述预制构件的材质和外包围填充体的材质不同。
基上所述，所述外包围填充体的内部空间中填充有单列预制构件。
基上所述，所述外包围填充体的内部空间中填充有多列预制构件，相邻两列预制构件的材质不同。
基上所述，所述预制构件的左侧设置凹槽、右侧设置凸起，相邻两列预制构件通过左右两侧设置的凹槽和凸起左右配合的契合锁定。
基上所述，所述外包围填充体的内壁上设置有与所述凹槽和所述凸起契合的轮廓形状。
基上所述，所述预制构件的通孔中填充隔振条，所述隔振条的材质与所述外包围填充体和预制构件的材质均不同。
基上所述，所述外包围填充体朝向振源的一面设置横截面为锯齿形的消振凸起，所述消振凸起的材质与所述外包围填充体的材质相同或不同。
基上所述，所述外包围填充体为水泥土填充体或普通混凝土填充体或泡沫混凝土填充体或橡胶混凝土填充体或水泥砂浆填充体，所述预制构件为普通混凝土构件或泡沫混凝土构件或橡胶混凝土构件。
基上所述，所述隔振条为水泥土隔振条或普通混凝土隔振条或泡沫混凝土隔振条或橡胶混凝土隔振条或水泥砂浆隔振条，所述消振凸起为橡胶泡沫消振凸起。
基上所述，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体高度为2m-16m，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体厚度为0.2m-1.6m，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体高度和厚度均与振源的频率大小呈反比。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：
1.最外侧的外包围填充体和内置的预制构件材质不同，预制构件中空，振动波在从振源向目标建筑传递时，至少需要经过外包围填充体的一侧-预制构件的一侧-通孔-预制构件的另一侧-外包围填充体的另一侧这5层材质不断变化的传递过程，振动波在不同材质结构间的传递发生反射、散热、衍射综合的干扰，进而被不同程度的阻隔、消散和层层过滤，最终得到隔振的目的。
2.为了提升隔振能力，在增厚屏障的同时，在外包围填充体中增加预制构件，形成多列预制构件，且材质互不相同，使得增厚屏障的隔振效能被充分发挥，亦或者在相同厚度的屏障中，设置不同材质的多列预制构件，可以提升隔振效果。
3.通孔内可始终保持中空或填充不同材质的隔振条，进一步提升隔振效果。
4.面向振源的外包围填充体的外表面设置锯齿状的消振凸起，锯齿状结构通过反射振动波使振动波部分相互抵消，达到提升隔振能力的作用。
5. 所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体高度为2m-16m，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体厚度为0.2m-1.6m，可以解决振源为10-80Hz频率的振动波传播。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中土木工程用连续性组合式隔振屏障应用状态下的原理示意图。
图2是本实用新型实施例1中土木工程用连续性组合式隔振屏障的结构原理图。
图3是本实用新型实施例1中预制构件的剖视图。
图4是本实用新型实施例2中土木工程用连续性组合式隔振屏障的结构原理图。
图5是本实用新型实施例4中土木工程用连续性组合式隔振屏障的结构原理图。
图中：1.外包围填充体；2.预制构件；3.通孔；4.消振凸起；5.地铁；6.目标建筑物；7. 土木工程用连续性组合式隔振屏障。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1-图3所示，一种土木工程用连续性组合式隔振屏障，包括外包围填充体1和内置的预制构件2，所述预制构件的材质和外包围填充体的材质不同，其中，外包围填充体的材质选用水泥土，预制构件2的材质选用普通混凝土。
所述外包围填充体1内设置钢筋笼，以强化结构，所述外包围填充体1的整体呈四周合围的矩形或跑道型。
所述外包围填充体1的内部空间中填充有单列预制构件2，所述内置的预制构件2为首部设置凸起、尾部设置凹槽的模块结构，单列的多个预制构件2首尾相接，所述预制构件2的中心处留竖向贯穿的通孔3，所述预制构件2的高度与所述外包围填充体1的高度相同。
本实施例中，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体高度为2m-16m，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体厚度为0.2m-1.6m，以适配振源频率介于10Hz-80Hz的振动波。
总的来说，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体高度和厚度均与振源的频率大小呈反比，可根据振源频率进行相应调配。
工作原理：
以地铁5与周边建筑物为例，在地铁5和目标建筑物6之间安装该土木工程用连续性组合式隔振屏障7，土木工程用连续性组合式隔振屏障7的整体宽度不小于建筑水平向宽度。
具体的，所需的预制构件在工厂直接制作完成，运输至现场备用。
现场进行土方开挖，可采用适应范围广、安全性高、占地面积小并且环保、低扰动的TRD工法，在进行土坑开挖的同时注入水泥浆，原位制备水泥土。然后绑扎钢筋笼，浇筑水泥土，再利用吊机将预制构件吊装至预定位置插入水泥土中，首尾相连，并进行位置的固定。待水泥土凝固后，二者结合成为整体，连续性组合式隔振屏障施工完成。
其中，预制构件的通孔可以保持中空，也可以通过水泥浆灌注填满。
由地铁5的振源发出的振动波经土木工程用连续性组合式隔振屏障7传至目标建筑物6的过程中，有相当多的一部分波需经历土——水泥土——混凝土——水泥土（空气）——混凝土——水泥土——土的传播过程。在这一传播过程中，振动波在由上一介质传递至下一介质时，相当多比例的波会因反射、衍射、散射现象而被阻隔、削弱，从而在目标减振建筑一侧实现了隔振。振动波在差异性大的材料间传播时损耗较大，而本实施例中土木工程用连续性组合式隔振屏障7内部包含多种材料交界面，能对振动波的削弱起到明显作用。
本实用新型综合了传统连续性隔振屏障效果好、非连续性隔振屏障适用性强的特点。由于其隔振效果明显、适用性强，相对而言较小尺寸的屏障便可起到较大作用，因此可以更为便捷地在低扰动情况下于城市密集地区施工布设。
实施例2
如图4所示，本实施例与实施例1的主要区别在于：所述外包围填充体1的内部空间中填充有两列预制构件2，相邻两列预制构件2的材质不同，本实施例中，外包围填充体的材质选用水泥土，第一列预制构件的材质选用泡沫混凝土，第二列预制构件的材质选用橡胶混凝土。
为保持两列或多列预制构件2安装的稳定性，所述预制构件2的左侧设置凹槽、右侧设置凸起，相邻两列预制构件通过左右两侧设置的凹槽和凸起左右配合的契合锁定。
相应的，所述外包围填充体1的内壁上设置有与所述凹槽和所述凸起契合的轮廓形状。
实施例3
本实施例与实施例1和2的主要区别在于：所述预制构件2的通孔3中填充隔振条，所述隔振条的材质与所述外包围填充体和预制构件2的材质均不同，本实施例中，外包围填充体的材质选用泡沫混凝土，预制构件2的材质选用橡胶混凝土，隔振条的材质选用水泥砂浆。
实施例4
如图5所示，本实施例与实施例1的主要区别在于：所述外包围填充体1朝向振源的一面设置横截面为锯齿形的消振凸起4，所述消振凸起4的材质与所述外包围填充体的材质相同或不同，本实施例中，消振凸起4采用橡胶泡沫，外包围填充体的材质为水泥土，预制构件的材质为橡胶混凝土砂浆。
最后应当说明的是: 上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：包括外包围填充体和内置的预制构件；
所述外包围填充体内设置钢筋笼，所述外包围填充体的整体呈四周合围的矩形或跑道型；
所述内置的预制构件为首部设置凸起、尾部设置凹槽的模块结构，所述外包围填充体的内部空间中填充有多个首尾相接的预制构件，所述预制构件的中心处留竖向贯穿的通孔，所述预制构件的高度与所述外包围填充体的高度相同；
所述预制构件的材质和外包围填充体的材质不同。
2.根据权利要求1所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述外包围填充体的内部空间中填充有单列预制构件。
3.根据权利要求1所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述外包围填充体的内部空间中填充有多列预制构件，相邻两列预制构件的材质不同。
4.根据权利要求3所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述预制构件的左侧设置凹槽、右侧设置凸起，相邻两列预制构件通过左右两侧设置的凹槽和凸起左右配合的契合锁定。
5.根据权利要求2-4任一项所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述外包围填充体的内壁上设置有与所述凹槽和所述凸起契合的轮廓形状。
6.根据权利要求5所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述预制构件的通孔中填充隔振条，所述隔振条的材质与所述外包围填充体和预制构件的材质均不同。
7.根据权利要求6所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述外包围填充体朝向振源的一面设置横截面为锯齿形的消振凸起，所述消振凸起的材质与所述外包围填充体的材质相同或不同。
8.根据权利要求7所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述外包围填充体为水泥土填充体或普通混凝土填充体或泡沫混凝土填充体或橡胶混凝土填充体或水泥砂浆填充体，所述预制构件为普通混凝土构件或泡沫混凝土构件或橡胶混凝土构件。
9.根据权利要求8所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述隔振条为水泥土隔振条或普通混凝土隔振条或泡沫混凝土隔振条或橡胶混凝土隔振条或水泥砂浆隔振条，所述消振凸起为橡胶泡沫消振凸起。
10.根据权利要求1或2或3或4或7或8或9所述的土木工程用连续性组合式隔振屏障，其特征在于：所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体高度为2m-16m，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体厚度为0.2m-1.6m，所述土木工程用连续性组合式隔振屏障的整体高度和厚度均与振源的频率大小呈反比。
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