一种大型气浮减振地基制造技术

本发明专利技术涉及一种大型气浮减振地基，其位于地坑中，其包括T形槽平台、空气弹簧、基础块、空压机、位移传感器、开关阀、调平控制仪、管路；试验设备固定安装在T形槽平台上，T形槽平台安装于基础块顶部，空气弹簧分三组均布安装于地坑与基础块之间；所述T形槽平台包括钢平台和T形槽，所述T形槽平台的横向剖面和纵向剖面均为T形。所述大型气浮减振地基采用带附加气室的空气弹簧作为支撑结构，利用空气弹簧的充气将大型地基托离地面，从而使振动平台与周围建筑物的基础隔振，以实现减振与保护周围建筑物的作用。

A large air cushion vibration damping foundation

The invention relates to a large-scale air-floated damping foundation located in a pit, which comprises a T-groove platform, an air spring, a foundation block, an air compressor, a displacement sensor, a switching valve, a leveling controller and a pipeline; a test equipment is fixed on a T-groove platform, a T-groove platform is installed on the top of the foundation block, and an air spring is divided into three groups. The T-shaped groove platform comprises a steel platform and a T-shaped groove, and both the transverse and longitudinal sections of the T-shaped groove platform are T-shaped. The air spring with additional air chamber is used as the supporting structure for the large-scale air-floated damping foundation, and the air spring is used to support the large-scale foundation off the ground, so as to isolate the vibration platform from the foundation of the surrounding buildings, so as to realize the function of vibration reduction and protection of the surrounding buildings.

【技术实现步骤摘要】
一种大型气浮减振地基
本专利技术涉及一种大型气浮减振地基，属于减振地基领域。
技术介绍
目前，国内外减振地基大多采用砂石隔振型式，这种隔振形式在弹簧承载成熟前使用较为广泛，地基直接沉于砂土之上。利用松软的砂土吸收振动产生的能量。这种隔振方式一阶隔振频率约为15—30Hz，由于混凝土本体与建筑物仍是相连的，在共振时容易激起建筑物的振动，隔振效果较差。对于运输车辆或高铁车厢等大型构件，其谐振频率更低，要求其试验频率降低，为了提高隔振效果，降低隔振频率，另外一种隔振方式采用空气弹簧减振，用空气弹簧将隔振基础托起与建筑地面或设施脱离，从而达到减振目的，空气弹簧一阶谐振频率多为1.5-3hz，故采用此方式减振可以达到更低的使用频率，而通过增加空气弹簧内部容积即加装附加气室，增设相应的阻尼，可以将频率限定为1hz以下，同时可以有效地减轻地基的摆动与振动，可应用于大型减振地基与大型产品的特殊试验，但此种结构型式的建造与后期的维护成本太高。国、内外一般均采用德国CFM-SchillerGRB2480-1200ZV带附加气室空气弹簧结构型式，将大型基础与建筑周围地基隔离，多采用压力电磁阀与机械限位相结合的形式，控制地基气浮高低位置，此方式在国内有多家军工企业已经应用。而此项目的大型气浮地基平台，基础块整体呈T形结构，自重约1100吨，基础设计承载180吨，基础块托起总重量约为1300吨，它是目前亚洲最大的地浮平台，也采用带附加气室的空气弹簧隔震方式，隔震频率0.9Hz，国内仍无其他生产厂家能独立完成此项目。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对现有技术中的上述不足，本专利技术提出一种大型气浮减振地基，采用带附加气室的空气弹簧作为支撑结构，利用空气弹簧的充气将大型地基托离地面，从而使振动平台与周围建筑物的基础隔振，以实现减振与保护周围建筑物的作用。(二)技术方案一种大型气浮减振地基，其位于地坑中，其特征在于，其包括T形槽平台、空气弹簧、基础块、空压机、位移传感器、开关阀、调平控制仪、管路；试验设备固定安装在T形槽平台上，T形槽平台安装于基础块顶部，空气弹簧分三组均布安装于地坑与基础块之间；所述T形槽平台包括钢平台和T形槽，所述T形槽平台的横向剖面和纵向剖面均为T形。其中，基础块上表面整体铺设钢平台，钢平台上均匀布置沿基础块长度方向铺设的T形槽，所述T形槽采用若干块钢板拼接构成，拼接后整个T形槽平台上的T型槽间距相同。其中，T形槽的材料为45号钢。所述钢平台尺寸为长25m、宽6m、厚150mm。所述T形槽由27块钢板拼接构成。所述间距为250mm。其中，基础块的一端设置一组对应压力分区A的空气弹簧，在基础块的另一端对称设置另外两组分别对应压力分区B和压力分区C的空气弹簧，每一压力分区均对应设置一位移传感器，每一压力分区内的空气弹簧均通过各自的管路经由各自的开关阀连接至空压机，空压机提供压缩气体，调平控制器接收来自所述位移传感器的位移信号，并向所述开关阀发送动作指令，以控制空气弹簧中气体的供给而实现基础块的自动调平。其中，所述位移传感器为非接触式。其中，所述地坑外部呈倒T形且四周防水，所述地坑内部具有T形中空部，所述T形中空部的底部设置中粗砂隔振层，所述T形中空部的T形翼平面上对称设置空气弹簧支撑板。所述空气弹簧支撑板在T形翼平面的边缘处具有向上弯折的凸起，所述凸起的厚度是所述空气弹簧支撑板厚度的两倍，所述空气弹簧支撑板与地坑钢筋一起捆扎。(三)有益效果本专利技术的一种大型气浮减振地基具有以下优点：(1)、其上部铺设钢板与T型基础连接成一体作为工作台面，钢板上加工T型槽，可实现振动试验设备在工作台面的安装、测试与移动组装的要求，方便各种大、中、小试验要求；(2)、T型基础肩部沿四周均布空气弹簧，试验中，对四周空气弹簧充气，从而将T型基础整体托离地面与厂房及内部设备设施基础隔离，起到减振与隔振的作用；(3)、T型基础的下部为配重，浇注混凝土，T型基础质心越低，工作台面越稳定，台面的摆动越小。此专利技术适用于高铁车厢、专用运输车辆整车道路模拟试验、强度校核、模态分析等试验，也适用于大型振动试验台、大型结构件的减振地基的设计。本专利技术的技术方案解决了大型气浮减振地基的结构设计、施工与建筑的难点，性能指标达到国外先进水平，应用前景广阔，为减振基础的应用开辟了新的领域，是目前亚洲最大的气浮式减振地基，完全实现了国产化。在基础设计时，就需要对其强度、拉、剪应力进行校核，为了提高承载能力，采用了整体钢框作为浇注模板，空气弹簧坑内与基础表面均增加了钢板厚度，提高了施工效率、又提高了基础承载能力。承载基础重量约1100吨混凝土钢筋平台(25m×6m)，在满足考虑结构强度要求的前提下，尽可能降低基础的整体质心，提高了试验的稳定性。为了提高强度，基础平台外部采用钢框式结构，同时此钢框也可作为浇注模板在钢筋搭建后注入混凝土。基础上表面均布拼接式150mm厚度承载铁底板，27块铁底板采用(468个)M16预埋螺栓方式一次浇注完成，极大提高了基础的整体强度。而每块铁底板通过M16螺栓调整每块拼接的整体铁底板(25m×6m)平面度不超过0.1mm。通过电磁阀充、放气实现基础的调节，但在试验过程中，基础平台会产生左右摆动，限位或传感器有被撞坏的风险，而我们将空气弹簧分为若干组，对每组空气弹簧单独控制，利用非接触式位移传感器(应用范围可达50-150mm，精度可达0.1mm)调节基础相应部位的高低；另外应用了更为先进的自适应式控制方法，结合PLC工业化设计与人机交互模式，使操作者在操作间可以全部掌握基础平台状况，其调节与控制程序更为可靠与直观，降低了劳动强度、改善了工作环境、提高了基础的调节精度与平台整体的平面度。附图说明图1大型气浮减振地基三维图。图2大型气浮减振地基设备基础调平原理图。图3T形槽平台的横向剖面图。图4T形槽平台的纵向剖面图。图5地坑剖面图。图6空气弹簧支撑板局部放大图。图7T形槽平台截面模型强度计算图。图8T形槽平台质心计算图。具体实施方式本专利技术的大型气浮减振地基作为一个重要组成分系统应用于运输车辆道路模拟试验系统，其主要功能是对车辆道路模拟试验系统中的试验设备及试件进行支撑、隔离、减振。所述大型气浮减振地基要求满足120吨整车和48吨动态载荷的工况试验要求。参见图1，本专利技术的一种大型气浮减振地基，其位于地坑1中，其包括T形槽平台1、空气弹簧4、基础块3、空压机、位移传感器、开关阀、调平控制仪、管路；试验设备固定安装在T形槽平台1上，T形槽平台1安装于基础块3顶部，空气弹簧4分三组均布安装于地坑1与基础块4之间。所述T形槽平台1包括钢平台和T形槽。基础块3上表面整体铺设钢平台，钢平台上均匀布置沿基础块3长度方向铺设的T形槽，所述T形槽采用若干块钢板拼接构成，拼接后整个T形槽平台1上的T型槽间距相同，T形槽的材料为45号钢。所述钢平台尺寸为长25m、宽6m、厚150mm。所述T形槽由27块钢板拼接构成。所述间距皆为250mm。其中，基础块3用于提供动态试验的反作用质量，并保证试验平台具有足够的刚度；空气弹簧3提供支撑，同时隔离振动。参见图2，基础块4的一端设置一组对应压力分区A的空气弹簧4，在基础块4的另一端对称设置另外两组分别对应压力分区B和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型气浮减振地基，其位于地坑中，其特征在于，其包括T形槽平台、空气弹簧、基础块、空压机、位移传感器、开关阀、调平控制仪、管路；试验设备固定安装在T形槽平台上，T形槽平台安装于基础块顶部，空气弹簧分三组均布安装于地坑与基础块之间；所述T形槽平台包括钢平台和T形槽，所述T形槽平台的横向剖面和纵向剖面均为T形。

【技术特征摘要】
1.一种大型气浮减振地基，其位于地坑中，其特征在于，其包括T形槽平台、空气弹簧、基础块、空压机、位移传感器、开关阀、调平控制仪、管路；试验设备固定安装在T形槽平台上，T形槽平台安装于基础块顶部，空气弹簧分三组均布安装于地坑与基础块之间；所述T形槽平台包括钢平台和T形槽，所述T形槽平台的横向剖面和纵向剖面均为T形。2.如权利要求1所述的一种大型气浮减振地基，其特征在于，基础块上表面整体铺设钢平台，钢平台上均匀布置沿基础块长度方向铺设的T形槽，所述T形槽采用若干块钢板拼接构成，拼接后整个T形槽平台上的T型槽间距相同。3.如权利要求2所述的一种大型气浮减振地基，其特征在于，T形槽的材料为45号钢。4.如权利要求2所述的一种大型气浮减振地基，其特征在于，所述钢平台尺寸为长25m、宽6m、厚150mm。5.如权利要求2所述的一种大型气浮减振地基，其特征在于，所述T形槽由27块钢板拼接构成。6.如权利要求2所述的一种大型气浮减振地基，其特征在于，所述间距为250mm。7.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦亚明，张奎华，田振强，王冰，张巧寿，
申请(专利权)人：北京航天希尔测试技术有限公司，北京强度环境研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11