钢筋混凝土体隔振单元.pdf

本实用新型是一种钢筋混凝土体隔振单元，该钢筋混凝土体隔振单元设有一个包围桥墩的内层钢筋混凝土体(3)，再往外设有一个或多个外层钢筋混凝土体(5)，相邻钢筋混凝土体之间的空隙是填充材料层；在所有钢筋混凝土体中，其顶部共设置一个钢筋混凝土盖板，其底部各设置一个独立基础。本实用新型与高架轻轨桥墩并行施工，对于一般减振地段，一个隔振单元即可达到隔振要求，施工范围小，对周围环境破坏较小；隔振效果优于单一屏障，且整体稳定性好，主要用于高架轨道交通引起的环境振动的减振隔振上。

1.  钢筋混凝土体隔振单元，其特征在于：设有一个包围桥墩的内层钢筋混凝土体(3)，再往外设有一个或多个外层钢筋混凝土体(5)，相邻钢筋混凝土体之间的空隙是填充材料层；在所有钢筋混凝土体中，其顶部共设置一个钢筋混凝土盖板，其底部各设置一个独立基础。

2.  根据权利要求1所述的钢筋混凝土体隔振单元，其特征在于：所述钢筋混凝土盖板搭接在所有钢筋混凝土体的顶部上。

3.  根据权利要求1所述的钢筋混凝土体隔振单元，其特征是双层钢筋混凝土体隔振单元，其中：内层钢筋混凝土体(3)为圆柱筒体，外层钢筋混凝土体(5)为圆柱筒体或矩形筒体。

4.  根据权利要求1所述的钢筋混凝土体隔振单元，其特征是双层钢筋混凝土体隔振单元，其中：内层钢筋混凝土体(3)为矩形筒体，外层钢筋混凝土体(5)为圆柱筒体或矩形筒体。

5.  根据权利要求1所述的钢筋混凝土体隔振单元，其特征在于：填充材料层为陶粒层或砂层或橡胶块层。

钢筋混凝土体隔振单元
技术领域
本实用新型涉及一种隔振措施，具体是一种用于衰减高架轨道交通引起的环境振动的双层钢筋混凝土圆柱筒体隔振单元。
背景技术
轨道交通以其运量大、高速便捷、空气污染指数小等优点已成为解决城市交通拥挤的有效措施。与此同时列车运行引起的振动对周边环境，建筑物安全和精密仪器的正常使用造成了越来越严重的影响，该问题受到各国学者的普遍重视，纷纷寻求各种有效的减振隔振措施。对于高架轨道交通系统而言，运行列车对轨道的冲击作用产生振动，并通过结构(桥梁的墩台及其基础)传递到周围的地层，进而通过土介质向四周传播，进一步诱发附近地下结构以及建筑物(包括其结构和室内家具)的二次振动，从而对建筑物的结构安全以及建筑物内人们的工作和生活产生了很大的影响。控制振源和切断波的传播途径是有效的振动控制措施：在控制振源方面，各国学者的研究集中在减振型轨道结构和钢轨扣件的研制，其中一级减振形式有弹性垫层普通铁垫板扣件、轨道减振器、LORD扣件和潘得路先锋(Vanguard)扣件等，二级减振形式有弹性轨枕、浮置式轨道等；在切断波的传播途径方面，各国学者的研究集中在屏障隔振上，其中连续屏障有空沟、填充沟(陶粒、砂、锯屑填充的沟，地下连续墙等)，非连续屏障有孔列(波阻块WIB)和桩列(单排或多排粉喷桩)等。但是，对于有特殊减振需要的地段(精密仪器实验室、医院等)，单一的隔振措施有时达不到预期的减振效果，需要几种措施的合理组合，而且传统的屏障隔振需要的施工范围较大，对周边环境的破坏大，且容易受到周边环境的影响，施工范围受到限制。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种双层钢筋混凝土圆柱筒体隔振单元，将土体振动波的能量最大程度地限制在桥墩附近区域，在该区域内土体振动波的能量得到衰减，减少振动波向四周传播。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：设有一个包围桥墩的内层钢筋混凝土体，再往外设有一个或多个外层钢筋混凝土体，相邻钢筋混凝土体之间的空隙是填充材料层；在所有钢筋混凝土体中，其顶部共设置一个钢筋混凝土盖板，其底部各设置一个独立基础。
本实用新型与现有技术相比具有以下的主要优点：
其一.可以与高架轻轨桥墩并行施工，对于一般减振地段，一个隔振单元即可达到隔振要求，施工范围小，对周围环境破坏较小；
其二.优于单一屏障的隔振效果，且施工范围小(一般限制在距桥墩中心6米的圆周内)，对周边环境的破坏较小，主要用于高架轨道交通引起的环境振动的减振隔振上。
其三.整体稳定性优于传统的隔振措施。
附图说明
图1是本实用新型隔振单元沿桥墩横截面的剖视图，该图主要显示本实用新型与桥墩的相对位置关系。
图2是图1中A-A剖视图，该图主要显示各层圆柱筒体的筒下基础之间的相对位置关系，钢筋混凝土盖板与内、外层钢筋混凝土圆柱筒体的搭接。
图中：1.桥墩；2.素土层；3.内层钢筋混凝土圆柱筒体；4.填充材料层；5.外层钢筋混凝土圆柱筒体；6.外部素土层；7.开挖边界；8.内层圆柱筒体的筒下基础；9.外层圆柱筒体的筒下基础；10.钢筋混凝土盖板；11.自然土层。
具体实施方式
本实用新型提供的双层钢筋混凝土圆柱筒体隔振单元，用于衰减高架轨道交通引起的环境振动，其结构是：设有一个包围桥墩的内层钢筋混凝土体3，再往外设有一个或多个外层钢筋混凝土体5，相邻钢筋混凝土体之间的空隙是填充材料层；在所有钢筋混凝土体中，其顶部共设置一个钢筋混凝土盖板10，其底部各设置一个独立基础。
所述钢筋混凝土盖板10搭接在所有钢筋混凝土体的顶部上，而不是刚性连接，这样可以避免第一道屏障带动第二道屏障振动，从而减小振动波向隔振措施之外的周围土层传播。
下面结合双层钢筋混凝土体隔振单元及附图对本实用新型作进一步说明。
设置双层钢筋混凝土圆柱筒体，将桥墩包围，作为阻隔振动波的双重屏障，具体如图1和图2所示：内层钢筋混凝土体3为圆柱筒体，外层钢筋混凝土体5为圆柱筒体或矩形筒体。或者，内层钢筋混凝土体3为矩形筒体，外层钢筋混凝土体5为圆柱筒体或矩形筒体。内层钢筋混凝土体3和外层钢筋混凝土体5之间是填充材料层4。
所述内层钢筋混凝土体3包围桥墩1，作为阻隔振动波的第一道屏障，它们之间是素土层2。外层钢筋混凝土体5将桥墩与内层钢筋混凝土体包围，作为阻隔振动波的第二道屏障。
所述填充材料层4为陶粒层，利用陶粒的松散特性，达到摩擦耗能的目的。该填充材料层也可以是砂层，或橡胶块层。
在内层钢筋混凝土体3的底部设置一个内层圆柱筒体的筒下基础8。
在外层钢筋混凝土体5的底部设置一个外层圆柱筒体的筒下基础9。在外层钢筋混凝土体5的外部是外部素土层6。在外部素土层6的外部是开挖边界7，并且根据场地土的地质情况和周边建筑构筑物的情况，决定在开挖边界7处是否采用支护结构，保证基坑边坡的稳定、周边建筑构筑物不受影响和施工安全。
在所述内层圆柱筒体的筒下基础8和外层圆柱筒体的筒下基础9的底部是自然土层11。
本实用新型与高架轻轨桥墩并行施工。其施工方法是：首先进行各层钢筋混凝土圆柱筒体筒下基础的设计，根据场地的地质勘察资料，结合高架轻轨桥墩承台型式与桩基类型，合理选择内层圆柱筒体的筒下基础8和外层圆柱筒体的筒下基础9，内层和外层筒体的筒下基础之间应留有空隙。在所述筒下基础8和筒下基础9上分别现浇内层钢筋混凝土圆柱筒体3、外层钢筋混凝土圆柱筒体5，并且做好必要的支护措施。待桥墩1、内层钢筋混凝土圆柱筒体3和外层钢筋混凝土圆柱筒体5施工完毕，在所述两个圆柱筒体的圆周方向上回填陶粒4、素土2及素土6，形成回填陶粒层和回填素土层，并且回填高度尽量保持一致，确保各层筒体的稳定性。在双层圆柱筒体的顶部设置钢筋混凝土盖板10，防止砂土进入回填陶粒层，在所述盖板与筒体之间采用搭接的方式(图2)，钢筋混凝土盖板10应向一侧的回填素土层内延伸一定的宽度(例如10cm)。
本实用新型的工作过程是：陶粒填充内层与外层钢筋混凝土圆柱筒体之间的空隙，设置该隔振单元后，振动波的实际衰减情况是：高架列车运行，通过桥墩(包括墩台和基础)传递到周围土层的振动，一部分振动波能量先经第一道屏障衰减，之后进入回填陶粒层，经回填陶粒层的摩擦耗能之后再经过第二道屏障的衰减，最后向远处传播。各层钢筋混凝土圆柱筒体的筒下基础之间需留有空隙，空隙之间用陶粒填充，减小因振动波通过第一道屏障的基础传递到第二道屏障而引起的上部土体的振动。为避免外界土体进入回填陶粒层破坏陶粒层的松散特性，待陶粒填充完毕后，在回填陶粒层顶部设置钢筋混凝土盖板。盖板与筒体之间采用搭接，而不是刚性连接，避免第一道屏障带动第二道屏障振动，从而减小振动波向隔振措施之外的周围土层传播。
本实用新型与高架轻轨桥墩并行施工，对于一般减振地段，一个隔振单元即可达到隔振要求，施工范围小，对周围环境破坏较小；隔振效果优于单一屏障，且整体稳定性好，主要用于高架轨道交通引起的环境振动的减振隔振上。