RU176003U1 - SCREEN TO PROTECT BUILDINGS AND STRUCTURES FROM VIBRATIONS - Google Patents

SCREEN TO PROTECT BUILDINGS AND STRUCTURES FROM VIBRATIONS Download PDF

Info

Publication number
RU176003U1
RU176003U1 RU2017123713U RU2017123713U RU176003U1 RU 176003 U1 RU176003 U1 RU 176003U1 RU 2017123713 U RU2017123713 U RU 2017123713U RU 2017123713 U RU2017123713 U RU 2017123713U RU 176003 U1 RU176003 U1 RU 176003U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
slit
vibrations
panels
screen
Prior art date
Application number
RU2017123713U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Иванович Коршунов
Павел Игоревич Афанасьев
Вадим Рудольфович Алабьев
Инна Александровна Бульбашева
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2017123713U priority Critical patent/RU176003U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU176003U1 publication Critical patent/RU176003U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/08Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against transmission of vibrations or movements in the foundation soil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, к защите фундаментов зданий и сооружений от воздействия различных видов колебаний, к экранированию волнового воздействия от различных источников колебаний.Экран включает в себя сплошную щель, которая заполняется слоем материала с высокой акустической жесткостью (например, стеклопластиковые панели) со стороны источника колебаний, который является отражателем волн, а со стороны защищаемого объекта - слоем материала с малой акустической жесткостью (например, резиновые панели), который является демпфером-амортизатором. Между слоями материалов фиксируются горизонтальные пружинные элементы. Панели с высокой акустической жесткостью по длине щели соединяются резиновыми прокладками. На дно щели укладывается слой демпфирующего материала, а затем стеклопластиковые панели. Стенки и днище щели снабжены слоем гидроизоляции, а верхняя часть щели - перекрытием.Техническим результатом является снижение интенсивности волнового действия колебаний и уменьшение массовой скорости смещения частиц грунта.The utility model relates to the field of construction, to protecting the foundations of buildings and structures from the effects of various types of vibrations, to screening the wave action from various sources of vibrations. The screen includes a continuous gap, which is filled with a layer of material with high acoustic rigidity (for example, fiberglass panels) with side of the vibration source, which is a reflector of waves, and on the side of the protected object - a layer of material with low acoustic rigidity (for example, rubber panels), which I wish to set up a damper, shock absorber. Between the layers of materials are fixed horizontal spring elements. Panels with high acoustic rigidity are connected by rubber gaskets along the length of the slit. A layer of damping material is laid at the bottom of the slit, and then fiberglass panels. The walls and bottom of the slit are provided with a layer of waterproofing, and the upper part of the slit is overlapped. The technical result is a decrease in the intensity of the wave action of vibrations and a decrease in the mass velocity of the displacement of soil particles.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям экранов для защиты фундаментов зданий и сооружений от воздействия сейсмических колебаний, а также для защиты от виброколебаний грунта, источником которых могут служить любые технологические процессы или оборудование.The utility model relates to the field of construction, namely to the construction of screens for protecting the foundations of buildings and structures from the effects of seismic vibrations, as well as for protection from vibration of the soil, the source of which can be any technological processes or equipment.

Известно устройство для защиты зданий и сооружений от вибраций (патент RU № 52415,опубл. 27.03.2006 г.), выполненное в виде экрана, состоящего из рядов скважин, заполненных поглощающим колебания защитным материалом и расположенных в шахматном порядке друг относительно друга.A device for protecting buildings and structures from vibration (patent RU No. 52415, publ. 03/27/2006), made in the form of a screen consisting of rows of wells filled with vibration-absorbing protective material and staggered relative to each other.

Недостатком такого устройства является невысокая эффективность снижения интенсивности колебаний вследствие того, что при многократном волновом воздействии на легкий сыпучий материал смеси, который используется в качестве защитного материала в эластичной оболочке, он уплотняется, слеживается и оседает, его акустическая жесткость повышается и первоначальные свойства материала меняются. Кроме того, часть энергии колебаний проникает в защищаемую область через грунтовое пространство между скважинами.The disadvantage of this device is the low efficiency of reducing the intensity of vibrations due to the fact that with repeated wave exposure to light bulk material of the mixture, which is used as a protective material in an elastic shell, it compacts, coalesces and settles, its acoustic rigidity increases and the initial properties of the material change. In addition, part of the vibrational energy penetrates into the protected area through the soil space between the wells.

Известен экран для защиты фундаментов зданий, сооружений от воздействия колебаний (авторское свидетельство SU №815141, опубл. 23.03.1981 г.), представляющий собой расположенные в грунте вокруг фундамента и заполненные поглощающим колебания материалом, плотность которого превышает плотность грунта, внешний и внутренний ряды скважин, причем скважины внешнего ряда расположены в шахматном порядке относительно скважин внутреннего ряда, скважины внешнего ряда выполнены с уклоном в сторону фундамента, скважины внутреннего - с обратным уклоном, грунт между рядами скважин уплотнен.A known screen for protecting the foundations of buildings and structures from vibration (copyright certificate SU No. 815141, publ. March 23, 1981), which is located in the ground around the foundation and filled with vibration-absorbing material whose density exceeds the density of the soil, the outer and inner rows wells, and the wells of the outer row are staggered relative to the wells of the inner row, the wells of the outer row are made with a bias towards the foundation, the wells of the inner are with a reverse bias, soil between the rows of wells sealed.

Недостатком устройства является низкая эффективность поглощения колебаний, так как значительная часть энергии будет проникать в законтурный массив грунта через грунтовые перемычки, в случае наложения волн может возникнуть эффект интерференции, при котором амплитуда результирующей волны усилится. Изготовление такого экрана нетехнологично, так как на практике сложно выдержать строгую параллельность и наклон скважин.The disadvantage of this device is the low efficiency of absorption of oscillations, since a significant part of the energy will penetrate into the contour mass of the soil through the soil jumpers, in the case of superposition of waves, an interference effect may occur, in which the amplitude of the resulting wave amplifies. The manufacture of such a screen is not technologically advanced, since in practice it is difficult to maintain strict parallelism and inclination of the wells.

Известно устройство для виброакустической изоляции объекта (авторское свидетельство SU № 1675504, опубл. 07.09.1991 г.), включающее размещенный в грунте вокруг защищаемого объекта экран из защитного материала, причем экран выполнен из уплотненного содержащего упруговязкие мелкодисперсные частицы материала, волновое сопротивление которого и поверхностная плотность больше плотности окружающего грунта.A device for vibro-acoustic isolation of an object is known (copyright certificate SU No. 1675504, published September 7, 1991), including a screen made of protective material placed in the ground around the protected object, the screen being made of a compacted material containing elastic and viscous fine particles, whose wave resistance and surface the density is greater than the density of the surrounding soil.

К недостаткам следует отнести то, что со временем будет происходить обрушение стенок траншеи при водонасыщении и, как следствие, заполняющий траншею материал будет перемешиваться с грунтом и уплотняться, уменьшая эффективность снижения интенсивности колебаний.The disadvantages include the fact that over time the walls of the trench will collapse during water saturation and, as a result, the material filling the trench will mix with the soil and compact, reducing the effectiveness of reducing the intensity of vibrations.

Известно устройство для защиты объекта от сейсмического воздействия (авторское свидетельство SU № 1776720, опубл. 23.11.1992 г.), представляющее собой основной экран в грунте, заглубленный до коренных пород, акустической жесткостью выше, чем у грунта основания, а также снабженный дополнительным экраном из упругопластического материала меньшей плотности. Глубина заложения дополнительного экрана меньше, чем основного, и определяется по условию.A device for protecting the object from seismic effects (copyright certificate SU No. 1776720, publ. 11/23/1992), which is a main screen in the soil, buried to bedrock, acoustic rigidity higher than that of the base soil, and also equipped with an additional screen from elastoplastic material of lower density. The depth of the additional screen is less than the main one, and is determined by condition.

К недостаткам устройства следует отнести технологическую сложность заглубления экрана до уровня коренных пород в случае, если мощность толщи грунта основания существенная. Кроме того, непогашенная часть энергии от колебаний будет проникать внутрь защищаемого массива.The disadvantages of the device include the technological complexity of deepening the screen to the level of bedrock if the thickness of the base soil is substantial. In addition, the outstanding part of the energy from vibrations will penetrate into the protected array.

Известен экран для защиты здания, сооружения от колебаний основания (авторское свидетельство SU № 626154, опубл. 30.09.1978 г.), принятый за прототип, который представляет собой оконтуривающую здание щель, заполненную пустотелыми упругими элементами (резиновыми), при этом стенки и днище щели снабжены гидроизоляцией, а верхняя часть щели - перекрытием с выступами и воротником так, что выступы перекрытия размещаются внутри воротника.A known screen for protecting a building, structure from fluctuations in the foundation (copyright certificate SU No. 626154, publ. 09/30/1978), adopted as a prototype, which is a contouring building gap filled with hollow elastic elements (rubber), with the walls and the bottom the slots are provided with waterproofing, and the upper part of the slit is overlapped with protrusions and a collar so that the protrusions of the overlap are placed inside the collar.

Недостатком устройства является уменьшение эластичности резины как следствие неспособность обратимо деформироваться при нахождении в условиях пониженных температур. Кроме того, эффект гашения волн снижается, поскольку шары, находящиеся в щели, не достаточно плотно прилегают друг к другу и неравномерно распределены по объему.The disadvantage of this device is the reduction in the elasticity of rubber as a result of the inability to deform reversibly when located at low temperatures. In addition, the damping effect of the waves is reduced, since the balls located in the gap are not tight enough to each other and are unevenly distributed over the volume.

Техническим результатом является снижение волнового действия колебаний за счет поочередного применения акустически жестких и мягких экранирующих материалов, при этом основное снижение массовой скорости частиц грунта происходит за счет работы пружин, заключенных между слоями материалов.The technical result is to reduce the wave action of vibrations due to the alternate use of acoustically rigid and soft shielding materials, while the main decrease in the mass velocity of soil particles occurs due to the work of springs enclosed between the layers of materials.

Технический результат достигается тем, что дополнительно к слою материала с малой акустической жесткостью установлен слой материала с высокой акустической жесткостью из стеклопластиковых панелей, которые по всей длине соединены резиновыми прокладками и соединяются жестко пружинами, верхняя часть экрана снабжена перекрытием с выступами.The technical result is achieved by the fact that, in addition to the layer of material with low acoustic rigidity, a layer of material with high acoustic rigidity is made of fiberglass panels, which are connected along the entire length by rubber gaskets and are rigidly connected by springs, the upper part of the screen is provided with an overlap with protrusions.

Устройство экрана поясняется следующими фигурами:The screen device is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - общая схема устройства,FIG. 1 is a general diagram of a device,

фиг. 2 - вид сверху,FIG. 2 is a top view

фиг. 3 - крепление пружин,FIG. 3 - spring mounting,

фиг. 4 - крепление резиновых прокладок, гдеFIG. 4 - mount rubber pads, where

1 - защищаемый объект,1 - protected object,

2 - сплошная щель,2 - continuous gap,

3 - материал с высокой акустической жесткостью (стеклопластиковые панели),3 - material with high acoustic rigidity (fiberglass panels),

4 - слой материала с малой акустической жесткостью (резина),4 - a layer of material with low acoustic rigidity (rubber),

5 - пружины,5 - springs,

6 - металлическая обойма,6 - metal clip

7 - саморезы,7 - screws

8 - стенки щели,8 - the walls of the slit,

9 - днище щели,9 - bottom of the slit,

10 - гидроизоляция,10 - waterproofing,

11 - слой демпфирующего материала,11 - layer of damping material,

12 - стеклопластиковые панели,12 - fiberglass panels,

13 - верхняя часть щели,13 - the upper part of the gap,

14 - перекрытие,14 - overlap,

15 - выступы перекрытия,15 - overhangs,

16 - резиновые прокладки,16 - rubber gaskets,

17 - саморезы.17 - self-tapping screws.

Устройство (фиг. 1, 2) для защиты объекта 1 представляет собой оконтуривающий здание экран, выполненный в виде сплошной щели 2, заполненной слоем материала 3 с высокой акустической жесткостью (например, стеклопластиковые панели) со стороны источника колебаний, а со стороны защищаемого объекта - слоем материала с малой акустической жесткостью 4, например, резиной, который является демпфером-амортизатором. Между слоями материалов фиксируются пружины 5. Конечные витки пружин одеты в металлические обоймы 6, которые жестко крепятся к панелям стеклопластика и резиновым панелям при помощи саморезов 7 (фиг. 3). Стенки 8 и днище 9 щели могут быть снабжены гидроизоляцией 10, на днище дополнительно укладывается слой демпфирующего материала 11, поверх которого укладываются стеклопластиковые панели 12 для обеспечения равномерной осадки. Для предотвращения попадания осадков внутрь щели верхняя часть 13 щели снабжена перекрытием 14 с выступами 15. Между панелями материала с высокой акустической жесткостью (стеклопластиковые панели) размещаются резиновые прокладки 16, которые крепятся к каждой стеклопластиковой панели с торца при помощи саморезов 17 (фиг. 4).The device (Fig. 1, 2) for protecting the object 1 is a screen contouring the building, made in the form of a continuous slit 2, filled with a layer of material 3 with high acoustic rigidity (for example, fiberglass panels) from the side of the oscillation source, and from the side of the protected object - a layer of material with low acoustic rigidity 4, for example, rubber, which is a shock absorber. Between the layers of materials are fixed springs 5. The final turns of the springs are dressed in metal clips 6, which are rigidly attached to the fiberglass panels and rubber panels using self-tapping screws 7 (Fig. 3). The walls 8 and the bottom 9 of the slit can be waterproofed 10, a layer of damping material 11 is additionally laid on the bottom, on top of which fiberglass panels 12 are laid to ensure uniform settlement. To prevent precipitation from entering the slot, the upper part 13 of the slot is provided with an overlap 14 with protrusions 15. Between the panels of material with high acoustic rigidity (fiberglass panels) rubber gaskets 16 are placed, which are attached to each fiberglass panel from the end using self-tapping screws 17 (Fig. 4) .

Устройство работает следующим образом. Волны, распространяющиеся в грунте, сначала отражаются от слоя материала с высокой акустической жесткостью 3 и преломляются в сторону от защищаемого сооружения 1. Горизонтальная продольная компонента волны, проникающая внутрь щели, гасится воздушным пространством 2 и воспринимается пружинами 5, которые также удерживают стенки щели от смещения. Горизонтальная поперечная компонента волн колебаний воспринимается резиновыми прокладками 16, расположенными между панелями материала с высокой акустической жесткостью 3, стеклопластиковые панели. Окончательное гашение волн происходит за счет преломления волн в слой упругопластического материала 4, слой резины, который предотвращает смещение массы грунта в сторону защищаемого объекта 1. Слой демпфирующего материала, расположенный на дне щели 11, воспринимает вертикальные колебания грунта.The device operates as follows. Waves propagating in the ground are first reflected from the material layer with high acoustic rigidity 3 and are refracted to the side of the protected structure 1. The horizontal longitudinal component of the wave penetrating into the gap is quenched by the air space 2 and is perceived by the springs 5, which also keep the gap walls from displacement . The horizontal transverse component of the waves of vibration is perceived by the rubber gaskets 16 located between the panels of the material with high acoustic rigidity 3, fiberglass panels. The final damping of the waves occurs due to the refraction of the waves into the layer of elastoplastic material 4, the rubber layer, which prevents the displacement of the soil mass towards the protected object 1. The layer of damping material located at the bottom of the slit 11 perceives vertical vibrations of the soil.

Claims (1)

Экран для защиты фундаментов зданий и сооружений от вибраций, состоящий из материала с малой акустической жесткостью и выполненный с возможностью установки в щели, оконтуривающей здание, отличающийся тем, что дополнительно к слою материала с малой акустической жесткостью установлен слой материала с высокой акустической жесткостью из стеклопластиковых панелей, которые по всей длине соединены резиновыми прокладками и соединяются жестко пружинами, верхняя часть экрана снабжена перекрытием с выступами.A screen for protecting the foundations of buildings and structures from vibration, consisting of a material with low acoustic rigidity and made with the possibility of installation in the slit contouring the building, characterized in that in addition to the layer of material with low acoustic rigidity a layer of material with high acoustic rigidity is made of fiberglass panels , which are connected along the entire length by rubber gaskets and rigidly connected by springs, the upper part of the screen is provided with overlapping protrusions.
RU2017123713U 2017-07-04 2017-07-04 SCREEN TO PROTECT BUILDINGS AND STRUCTURES FROM VIBRATIONS RU176003U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123713U RU176003U1 (en) 2017-07-04 2017-07-04 SCREEN TO PROTECT BUILDINGS AND STRUCTURES FROM VIBRATIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123713U RU176003U1 (en) 2017-07-04 2017-07-04 SCREEN TO PROTECT BUILDINGS AND STRUCTURES FROM VIBRATIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU176003U1 true RU176003U1 (en) 2017-12-26

Family

ID=63853431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123713U RU176003U1 (en) 2017-07-04 2017-07-04 SCREEN TO PROTECT BUILDINGS AND STRUCTURES FROM VIBRATIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU176003U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757181C1 (en) * 2020-09-09 2021-10-11 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Shield for protecting structures from seismic impacts
CN116202391A (en) * 2023-02-14 2023-06-02 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 A blasting vibration ripples layering separation structure for reducing blasting vibration harm

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU626154A1 (en) * 1975-12-29 1978-09-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства Shield for protection of building and other constructions against foundation vibration
TW457320B (en) * 1997-10-16 2001-10-01 Shiu Hung Jang Vibration reducing structure for drainage channel
JP2013002228A (en) * 2011-06-21 2013-01-07 Oak:Kk Vibration propagation block method
CN204356813U (en) * 2014-11-21 2015-05-27 中建三局第二建设工程有限责任公司 Body of wall is floating builds vibration insulation and noise reduction basis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU626154A1 (en) * 1975-12-29 1978-09-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства Shield for protection of building and other constructions against foundation vibration
TW457320B (en) * 1997-10-16 2001-10-01 Shiu Hung Jang Vibration reducing structure for drainage channel
JP2013002228A (en) * 2011-06-21 2013-01-07 Oak:Kk Vibration propagation block method
CN204356813U (en) * 2014-11-21 2015-05-27 中建三局第二建设工程有限责任公司 Body of wall is floating builds vibration insulation and noise reduction basis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757181C1 (en) * 2020-09-09 2021-10-11 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Shield for protecting structures from seismic impacts
CN116202391A (en) * 2023-02-14 2023-06-02 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 A blasting vibration ripples layering separation structure for reducing blasting vibration harm

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GovindaRaju et al. Site-specific ground response analysis
JP6993410B2 (en) Seismic structure
RU176003U1 (en) SCREEN TO PROTECT BUILDINGS AND STRUCTURES FROM VIBRATIONS
CN104612705A (en) Roadway support method for preventing rock burst
Cacciola et al. Vibration Control of an existing building through the Vibrating Barrier
CN113684866A (en) A Low Frequency Wide Bandgap Seismic Metaplate Structure Containing Depleted Uranium
Maleki et al. Feasibility analysis of using MetaSoil scatterers on the attenuation of seismic amplification in a site with triangular hill due to SV-waves
CN112554169A (en) Square pile seismic surface wave metasurface structure
CN112663682A (en) Square earthquake metasoma structure with cross-shaped cavity
RU2475595C1 (en) Barrier to protect developed areas against surface seismic waves
CN112554242A (en) Low-frequency band-gap five-hole seismic metamaterial structure
JP2012031665A (en) Vibration isolation wall
SU817150A1 (en) Screens for protecting foundations of buildings and structures from action of osckcations
RU2713837C1 (en) Device for protection of buildings or structures against buried explosions
CN211669378U (en) Perfect seismic wave absorption device
CN114606989A (en) Negative Poisson ratio-local resonance shock isolation structure and resonator
SU1673722A1 (en) Earthquake-proof structure
SU601355A1 (en) Screen for protecting foundations of buildings, structures against effect of soil vibration
RU2686777C1 (en) Horizontal barrier for seismic protection of buildings and structures
RU2757181C1 (en) Shield for protecting structures from seismic impacts
RU2686776C1 (en) Barrier for seismic protection of buildings and structures
RU2686778C1 (en) Horizontal barrier for seismic protection of buildings and structures
SU815141A1 (en) Screen for protecting foundations of buildings and structures from oscillations
RU2686774C1 (en) Barrier for seismic protection of buildings and structures
JP2010229742A (en) Improved ground

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200705