一种多控型隔振桩.pdf

本发明公开了一种多控型隔振桩，所述的隔振桩设置在隔振区，等距离布置在同一直线上，所述隔振桩至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的隔振桩相互错位布置，相间排的隔振桩对齐排列；所述的隔振桩内设置有均匀布置的空心波纹管，同排的空心波纹管之间等距离布置在同一直线上，所述空心波纹管至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的空心波纹管相互错位布置，相间排的空心波纹管对齐排列，相邻排的空心波纹管的数目差一个；所述的隔振桩的长度与所要隔振的振动波的波长相对应；所述隔振桩除空心波纹管内的空间外均浇注有混凝土；所述的空心波纹管的排列方式与隔振桩的排列方式一致。

1.  一种多控型隔振桩，所述的隔振桩设置在隔振区，其特征在于：相同的隔振桩在隔振区内均匀布置，同排的隔振桩之间等距离布置在同一直线上，所述隔振桩至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的隔振桩相互错位布置，相间排的隔振桩对齐排列；所述的隔振桩内设置有均匀布置的空心波纹管，同排的空心波纹管之间等距离布置在同一直线上，所述空心波纹管至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的空心波纹管相互错位布置，相间排的空心波纹管对齐排列，相邻排的空心波纹管的数目差一个；所述隔振桩的长度与所要隔振的振动波波长相对应，所述的隔振桩的长度与所要隔振的振动波波长之比为0.4～3.0:1；所述隔振桩除空心波纹管内的空间外均浇注有混凝土；所述的空心波纹管的排列方式与隔振桩的排列方式一致。

2.  如权利要求1所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述的隔振桩内空心波纹管的排数等于或大于所述隔振区内隔振桩的排数。

3.  如权利要求1所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述隔振区内的隔振桩布置有两排。

4.  如权利要求1所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述隔振区内的隔振桩布置有三排。

5.  如权利要求1－4之一所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述隔振区内同一排隔振桩外壁之间的距离不大于隔振桩的直径；所述隔振桩内同一排空心波纹管外壁之间的距离不大于空心波纹管的直径。

6.  如权利要求5所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述的隔 振桩的直径为700mm－2500mm，所述隔振桩的内壁与壁内空心波纹管之间的最近距离为100mm。

7.  如权利要求5所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述的空心波纹管内设置有填充物；所述的填充物为刚性材料或柔性材料，同排的空心波纹管中的填充物相同；隔振桩内的空心波纹管的长度与隔振桩的长度之比为0.7～0.8:1。

8.  如权利要求6或7所述的多控型隔振桩，其特征在于：相同排的空心波纹管之间分别采用箍筋围合。

9.  如权利要求8所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述的空心波纹管为圆形塑料波纹管，采用高密度聚乙烯树脂或聚丙烯制作；圆形塑料波纹管环刚度应不小于6kN/m²。

10.  如权利要求9所述的多控型隔振桩，其特征在于：所述的圆形塑料波纹管的底部为封闭的锥形，顶部采用盖形帽封闭。

一种多控型隔振桩
技术领域
本发明涉及一种多控型隔振桩，属于建筑隔振技术领域，适用于高速铁路、大型强振设备等引起的地基隔振减噪，主要用于被动隔振，且不影响建筑的正常使用。
背景技术
随着社会的进步、工业的快速发展，高速铁路、大型强振设备等引起的振动越来越被人们所重视。这些人类活动不可避免的引起振动污染，对人们的日常生产生活、身体健康以及历史文物产生严重影响。特别是中国高铁正进入快速发展阶段，高速铁路对敏感建筑的影响和相应控制措施函待解决。
目前国内外解决地基振动的主要手段是屏障隔振。屏障隔振的原理是建立在波的反射、散射和衍射基础上的，其实质是弹性波关于多个异质体的多重散射问题。屏障分为连续屏障和非连续屏障两种。传统屏障隔振具有隔振频率范围小、隔振效果不明显、造价高等缺陷。
发明内容
为了克服现有隔振方法中存在的隔振频率小、隔振效果不明显、造价高等的缺点，本发明提供一种可以有针对性地对某段振动波进行隔振而达到良好隔振效果的多控型隔振桩。
本发明采用的技术方案是：
一种多控型隔振桩，所述的隔振桩设置在隔振区，其特征在于：相同的隔振桩在隔振区内均匀布置，同排的隔振桩之间等距离布置在 同一直线上，所述隔振桩至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的隔振桩相互错位布置，相间排的隔振桩对齐排列；所述的隔振桩内设置有均匀布置的空心波纹管，同排的空心波纹管之间等距离布置在同一直线上；所述空心波纹管至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的空心波纹管相互错位布置，相间排的空心波纹管对齐排列，相邻排的空心波纹管的数目差一个；所述的隔振桩的长度与所要隔振的振动波的波长相对应，所述的隔振桩的长度与所要隔振的振动波波长之比为0.4～3.0:1；所述隔振桩除空心波纹管内的空间外均浇注有混凝土；所述的空心波纹管的排列方式与隔振桩的排列方式一致。
所述的隔振桩内空心波纹管的排数等于或大于所述隔振区内隔振桩的排数；空心波纹管的设置排数具体视桩径及隔振需要而设定。
所述隔振区内的隔振桩布置有两排。
所述隔振区内的隔振桩布置有三排。
所述隔振区内同一排隔振桩外壁之间的距离不大于隔振桩的直径；所述隔振桩内同一排空心波纹管外壁之间的距离不大于空心波纹管的直径。
所述的隔振桩的直径为700mm－2500mm，所述隔振桩的内壁与壁内空心波纹管之间的最近距离为100mm。
所述的空心波纹管内设置有填充物；所述的填充物为刚性材料或柔性材料，同排的空心波纹管中的填充物相同；隔振桩内的空心波纹管的长度与隔振桩的长度之比为0.7～0.8:1。通过控制空心波纹管内的填充物可以有针对性地对某段振动波进行隔振，从而达到良好的隔振 效果，经济实用。同时不同排空心波纹管内的填充物可以不同，利用填充物的不同波阻抗，来增加隔振频率的范围；另外，空心波纹管可以为空心，不必加上填充物，以实现类似空沟隔振的效果。也视具体隔振频段而定，也可兼顾上述几方面，增加隔振频率范围。
相同排的空心波纹管之间分别采用箍筋围合。
所述的空心波纹管为圆形塑料波纹管，圆形塑料波纹管环刚度应不小于6kN/m²。
所述的圆形塑料波纹管的底部为封闭的锥形，顶部采用盖形帽封闭。底部为封闭的锥形的设计，是为了在成孔后能够保证插入的空心波纹管内部不会混入隔振桩孔内杂质。
所述的圆形塑料波纹管采用高密度聚乙烯树脂或聚丙烯制作。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明隔振频率可控、隔振效果好、造价低、施工方便；可以有针对性地对某段振动波进行隔振而达到良好的隔振效果。
2、通过控制空心波纹管内的填充物可以针对性地对某段振动波进行隔振，从而达到良好的隔振效果，经济实用；同时，振动波通过不同的隔振材料界面，可以减少振动波的投射能量。
3、通过桩体不同界面的散射耗损振动波能量；同时利用空心波纹管内所选用的不同隔振材料，可以达到良好的隔振效果。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明单个隔振桩的结构示意图。
图3是图2的断面图。
具体实施方式
参照图1至图3，一种多控型隔振桩，所述的隔振桩1设置在隔振区，相同的隔振桩1在隔振区内均匀布置，同排的隔振桩1之间等距离布置在同一直线上，所述隔振桩1至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的隔振桩相互错位布置，相间排的隔振桩对齐排列；所述的隔振桩1内设置有均匀布置的空心波纹管2，同排的空心波纹管2之间等距离布置在同一直线上，所述空心波纹管2至少设置有两排，各排之间相互平行，相邻排的空心波纹管2相互错位布置，相间排的空心波纹管2对齐排列，相邻排的空心波纹管2的数目差一个；所述的隔振桩的长度与所要隔振的振动波的波长相对应，所述的隔振桩的长度与所要隔振的振动波的波长的比为0.4～3.0:1；所述隔振桩1除空心波纹管2内的空间外均浇注有混凝土8；所述的空心波纹管2的排列方式与隔振桩1的排列方式一致。
所述的隔振桩1内空心波纹管2的排数等于或大于所述隔振区内隔振桩1的排数；空心波纹管2的设置排数具体视桩径及隔振需要而设定。
所述隔振区内的隔振桩1布置有两排。
所述隔振区内的隔振桩1布置有三排。
所述隔振区内同一排隔振桩1外壁之间的距离不大于隔振桩的直径；所述隔振桩1内同一排空心波纹管2外壁之间的距离不大于空心波纹管的直径。
所述的隔振桩1的直径为700mm－2500mm，所述隔振桩1的内壁与壁内空心波纹管2之间的最近距离为100mm。
所述的空心波纹管2内设置有填充物；所述的填充物为刚性材料或柔性材料，同排的空心波纹管2中的填充物相同；隔振桩内的空心波纹管的长度与隔振桩的长度之比为0.7～0.8:1。通过控制空心波纹管内的填充物可以有针对性地对某段振动波进行隔振，从而达到良好的隔振效果，经济实用。同时不同排空心波纹管内的填充物可以不同，利用填充物的不同波阻抗，来增加隔振频率的范围；另外，空心波纹管可以为空心3，不必加上填充物，以实现类似空沟隔振的效果。也视具体隔振频段而定，也可兼顾上述几方面，增加隔振频率范围。
相同排的空心波纹管2之间分别采用箍筋6围合。
所述的空心波纹管2为圆形塑料波纹管，圆形塑料波纹管环刚度应不小于6kN/m²。
所述的圆形塑料波纹管的底部为封闭的锥形，顶部采用盖形帽7封闭。底部为封闭的锥形的设计，是为了在成孔后能够保证插入的空心波纹管内部不会混入隔振桩孔内杂质。
所述的圆形塑料波纹管采用高密度聚乙烯树脂或聚丙烯制作。
实施例1中的隔振桩可采用以下两种方法进行施工：泥浆护壁成孔方法和干作业成孔方法。
施工方法一：采用泥浆护壁成孔方法，灌注材料为混凝土，其中隔振桩的直径为700mm，空心波纹管直径为100mm。具体如下：
考虑到空心波纹管之间的间隙及水下浇灌的需要，所用混凝土粗 骨料最大粒径不应大于隔振桩内径的1/6～1/8和同一排的空心波纹管之间外壁的最小距离的1/4，同时不应大于20mm；混凝土细骨料采用级配良好的中砂，同时为了保证混凝土的和易性，其含沙率宜控制在40％～50％之间；水灰比用0.5～0.6；坍落度控制在18cm～20cm之间。两排隔振桩之间均间隔一定距离设置，其间隔距离可取2倍的隔振桩桩径。
在隔振桩的成孔深度达到与振动波的频率、波长相匹配后，插入空心波纹管，同一排空心波纹管2外壁之间的距离不大于空心波纹管的直径，且同排空心波纹管均用小直径箍筋束缚定位，在垂直方向每隔500mm设置一道小直径箍筋，以便成孔。隔振桩内空心波纹管按三排设置，靠近振源方向的一排空心波纹管内填充有机泡沫4，第二排空心波纹管内为空心3，不填充任何材料，第三排空心波纹管内填充有机泡沫5。每个空心波纹管顶部均用盖形帽7封顶以保证空心波纹管内按设计要求填充材料而不会混入其他物质。盖形帽7为普通塑料盖，直径与空心波纹管相匹配。
待以上全部完成后，开始浇灌水下混凝土。浇筑前，应该测定孔深，用以控制空心波纹管的深度。开始浇灌后，应该紧凑、连续地进行，控制混凝土面上升速度不小于0.25m/h，中途不得停工。同时，为防止空心波纹管上浮，混凝土面接近波纹管底端时，放慢浇灌速度。第一、三排的空心波纹管按三根布置且对称布置在隔振桩内，中间排的空心波纹管按四根布置；上下排空心波纹管的横向桩心间距D2＝100mm，纵向桩心间距D1＝200mm，且同一列空心波纹管的外壁 之间的最小距离不超过波纹管内径的1/2。
施工方法二：对于地层条件较好，钻孔施工在地下水位以上，干钻过程中不易塌孔，孔壁较完好，可采用干作业成孔，灌注材料为混凝土。具体如下：
考虑到空心波纹管之间的间隙，所用混凝土粗骨料最大粒径不应大于隔振桩内径的1/6～1/8和同一排的空心波纹管之间外壁的最小距离的1/4，同时不应大于20mm；坍落度控制在18cm～22cm，含沙率在40％～45％；混凝土采用现场搅拌制作。两排隔振桩之间均间隔一定距离设置，其间隔距离可取2倍的隔振桩桩径。
干作业成孔完成后，后续布置及空心波纹管内填充材料均与上述施工方法一相同。开始浇灌混凝土前，应该测定孔深，用以控制空心波纹管的深度。开始浇灌后，应该紧凑、连续地进行，控制混凝土面上升速度不小于0.25m/h，中途不得停工。同时，为防止空心波纹管上浮，混凝土面接近波纹管底端时，放慢浇灌速度。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。