空沟排桩联合隔振体系及施工方法技术

本发明专利技术公开一种空沟排桩联合隔振体系及施工方法，涉及岩土工程领域，包括空沟、钢筋混凝土板、两个系梁、多个排桩、多个减振支座、多个支承杆件和多个减振支垫，空沟内部周边设置有多个排桩，排桩下部埋设于空沟底部之下，空沟两侧的排桩上沿高度方向依次设置有多个减振支座，空沟两侧位置相对应的两个排桩之间设置有多个支承杆件，支承杆件的两端分别安装于空沟两侧的两个减振支座上，空沟两侧的排桩顶部均设置有一个系梁，钢筋混凝土板铺设于空沟和系梁顶部，钢筋混凝土板与系梁之间设置有多个减振支垫，空沟两端的排桩顶部与钢筋混凝土板相接触，能够克服空沟和排桩单独使用的不利因素，进而获得更好的隔振效果，降低成本，便于施工。

【技术实现步骤摘要】
空沟排桩联合隔振体系及施工方法
本专利技术涉及岩土工程领域，特别是涉及一种空沟排桩联合隔振体系及施工方法。
技术介绍
随着我国综合国力的提升，现代工业和城镇化建设快速发展，我国在基础设施方面投入了大量的金钱与精力。近年来，我国铁路线纵横贯通，高层建筑拔地而起，各省、市的城镇化规模日益扩大。然而，伴随着社会的发展，各种问题也随之而来。交通、爆破以及施工等人工振动问题使得整个社会长期处在频率高、荷载循环次数大的环境中。其中，强烈振动会超出仪器、建筑物及其基础的容许范围，对临近建筑物和人们的起居生活造成很大影响，从而必须采取减小振动的措施加以缓解。甚至，环境振动问题已经被列为当前世界的七大环境公害之一，有关其治理措施已经成为岩土工程领域被关注的热点问题。振动是自然界和工程领域普遍存在的一种现象，它所带来的危害不可忽视，能够影响仪器的精确测量和设备加工的精度，振动的传播也会对周围居民的生活和工作环境产生不良的影响，造成人们无法正常生活或工作；严重时，振动还会在结构中产生较大的动应力而影响结构的安全。一方面，随着生产力的迅速发展，各类机器设备，交通工具向高速度，大功率方向发展，它们诱发的振动和噪声日益严重。另一方面，随着科学技术的发展，精密仪器的精度不断提高，对工作环境也有了更高的防振要求，同时，随着人们对生活质量的提高，人们更加重视社会的安全与安宁，因此采取更加有效的隔振措施与方法具有重要的意义。人工振动的传播介质就是地基，地面屏障(在波传播介质中设置一定尺度的物体)是目前一种振动控制的有效措施，空沟(连续性屏障)和排桩(非连续性屏障)由于施工方法简单，造价低等原因，常被人们作为地面屏障进行隔振。空沟作为常见的地面屏障形式，可以阻断任何形式弹性波的传播，对透射隔振效率最高，但是其合理的深度由于周边土体的稳定性受到限制(即空沟越深其护壁耗资越高)，因而其衍射效率低使其总的隔振效果并非最理想。排桩常用于支承建筑物的预制或现场灌注的混凝土桩，在一定距离的排列下可作为隔振屏障，排桩隔振虽然能够突破空沟深度的限制，但是弹性波遇到排桩能够发生绕射和衍射，因而其隔振效果也并非最理想。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种空沟排桩联合隔振体系及施工方法，能够克服空沟和排桩单独使用的不利因素，进而获得更好的隔振效果，降低成本，便于施工。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种空沟排桩联合隔振体系，包括空沟、钢筋混凝土板、两个系梁、多个排桩、多个减振支座、多个支承杆件和多个减振支垫，所述空沟内部周边设置有多个所述排桩，所述排桩下部埋设于所述空沟底部之下，所述空沟两侧的所述排桩上沿高度方向依次设置有多个所述减振支座，所述空沟两侧位置相对应的两个所述排桩之间设置有多个所述支承杆件，所述支承杆件的两端分别安装于所述空沟两侧的两个所述减振支座上，所述空沟两侧的所述排桩顶部均设置有一个所述系梁，所述钢筋混凝土板铺设于所述空沟和所述系梁顶部，所述钢筋混凝土板与所述系梁之间设置有多个所述减振支垫，所述空沟两端的所述排桩顶部与所述钢筋混凝土板相接触。优选地，所述空沟的深度大于1倍的瑞利波长，所述排桩埋设于所述空沟底部之下的长度为2-3倍的瑞利波长。优选地，所述空沟与振源之间的距离大于3m。优选地，所述排桩的桩间距与桩径之比小于或等于2.5。优选地，所述排桩由C30混凝土预制而成。优选地，所述空沟两侧的所述排桩对称设置，所述空沟两端的所述排桩对称设置。优选地，所述减振支座包括橡胶圈、钢片和钢垫板，所述橡胶圈外部沿周向包裹有所述钢片，所述钢片焊接于所述钢垫板一侧，通过多个螺栓将所述钢垫板固定于所述排桩上。本专利技术还提供一种空沟排桩联合隔振体系的施工方法，包括以下步骤：(1)首先根据理论计算、实际工程中经验或通过有限元模拟，确定好所述空沟的位置和尺寸及所述排桩的桩长、桩径、桩间距和桩数；(2)在所述空沟的位置和尺寸确定之后，计算所述空沟的自稳深度，并开挖沟槽使其深度达到所述空沟的自稳深度，并预制多个所述排桩；(3)在所述沟槽周边按确定好的桩间距和桩数设置所述排桩，在所述排桩埋设好之后继续开挖所述沟槽到所述步骤一中确定好的所述空沟的深度；(4)在所述排桩的桩身安装所述减振支座，并在所述空沟两侧位置相对应的两个所述排桩之间安装所述支承杆件；(5)在所述空沟两侧的所述排桩顶部分别浇筑所述系梁，待混凝土凝固好之后安装所述减振支垫；(6)铺盖所述钢筋混凝土板形成路面，最终形成整个联合屏障体系。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的空沟排桩联合隔振体系及施工方法，在空沟周边设置排桩，排桩上部主要对空沟起支护作用，使得空沟可以达到合适的深度，排桩下部除了保证排桩上部的稳定性，也具有一定的隔振作用，既综合了空沟(连续性屏障)和排桩(非连续性屏障)各自的特点，又考虑了空沟周边土体的稳定性，使得隔振效果得到最优，减轻人工振动对周边环境影响；在空沟两侧对应的排桩之间设有支承杆件，以提高排桩承弯和承剪能力，并且通过减振支座进行安装，使得排桩不用设计过大桩径，减少混凝土的用量，降低成本，减轻了桩身自重以方便施工和避免地层沉降，同时减振支座可以防止振动波通过支承杆件传播；在空沟两侧排桩的顶部浇筑系梁，使空沟两侧的排桩形成整体受力体系；在系梁顶部按一定间距设置减振支垫，然后在上面铺设钢筋混凝土板，使得地面波障的存在对交通没有影响，减振支垫可以减轻车辆或行人的冲击荷载对空沟周围土体和排桩的破坏。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的空沟排桩联合隔振体系的主视图；图2为本专利技术提供的空沟排桩联合隔振体系的侧视图；图3为本专利技术提供的空沟排桩联合隔振体系的俯视图；图4为本专利技术提供的空沟排桩联合隔振体系的工作原理图；图5为本专利技术提供的空沟排桩联合隔振体系中减振支座的主视图；图6为本专利技术提供的空沟排桩联合隔振体系中减振支座的侧视图。附图标记说明：1、空沟；2、排桩；3、支承杆件；4、减振支座；41、橡胶圈；42、钢片；43、钢垫板；5、系梁；6、减振支垫；7、钢筋混凝土板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种空沟排桩联合隔振体系及施工方法，能够克服空沟和排桩单独使用的不利因素，进而获得更好的隔振效果，降低成本，便于施工。为使本专利技术的上述目的、特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空沟排桩联合隔振体系，其特征在于，包括空沟、钢筋混凝土板、两个系梁、多个排桩、多个减振支座、多个支承杆件和多个减振支垫，所述空沟内部周边设置有多个所述排桩，所述排桩下部埋设于所述空沟底部之下，所述空沟两侧的所述排桩上沿高度方向依次设置有多个所述减振支座，所述空沟两侧位置相对应的两个所述排桩之间设置有多个所述支承杆件，所述支承杆件的两端分别安装于所述空沟两侧的两个所述减振支座上，所述空沟两侧的所述排桩顶部均设置有一个所述系梁，所述钢筋混凝土板铺设于所述空沟和所述系梁顶部，所述钢筋混凝土板与所述系梁之间设置有多个所述减振支垫，所述空沟两端的所述排桩顶部与所述钢筋混凝土板相接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种空沟排桩联合隔振体系，其特征在于，包括空沟、钢筋混凝土板、两个系梁、多个排桩、多个减振支座、多个支承杆件和多个减振支垫，所述空沟内部周边设置有多个所述排桩，所述排桩下部埋设于所述空沟底部之下，所述空沟两侧的所述排桩上沿高度方向依次设置有多个所述减振支座，所述空沟两侧位置相对应的两个所述排桩之间设置有多个所述支承杆件，所述支承杆件的两端分别安装于所述空沟两侧的两个所述减振支座上，所述空沟两侧的所述排桩顶部均设置有一个所述系梁，所述钢筋混凝土板铺设于所述空沟和所述系梁顶部，所述钢筋混凝土板与所述系梁之间设置有多个所述减振支垫，所述空沟两端的所述排桩顶部与所述钢筋混凝土板相接触。


2.根据权利要求1所述的空沟排桩联合隔振体系，其特征在于，所述空沟的深度大于1倍的瑞利波长，所述排桩埋设于所述空沟底部之下的长度为2-3倍的瑞利波长。


3.根据权利要求1所述的空沟排桩联合隔振体系，其特征在于，所述空沟与振源之间的距离大于3m。


4.根据权利要求1所述的空沟排桩联合隔振体系，其特征在于，所述排桩的桩间距与桩径之比小于或等于2.5。


5.根据权利要求1所述的空沟排桩联合隔振体系，其特征在于，所述排桩由C30混凝土预制而成。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凤玺，梁玉旺，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62