[实用新型]扩体桩夹心板波障

说明书

技术领域

本实用新型属于地面隔振技术领域，主要涉及的是一种扩体桩夹心板波障。适用于由高速铁路、地铁、大型强振设备等引起的环境振动的被动或主动隔振。

背景技术

现有治理由高速铁路、地铁、大型强振设备引起的环境振动振害，大多为主动隔振，但是主动隔振常用的浮置板由于其临界速度大为降低而使高速列车不能高速，因而只能采取被动隔振措施。能实施的环境振动被动隔振的波障我国尚在研究中。国际上对地面隔振波障目前也多在理论研究阶段。治理有效的工程实录极少，且造价甚高。我国正在实验研究的波障如多排蜂巢桩1.5万/m；双排蜂巢桩1.06万/m；刚性墙1.4万/m；夹心墙1.5万/m；空沟2.4万/m。造价最底的多排桩0.4万/m，计算结果其隔振效率略低于前者。因此研究既能用于被动隔振，又能用于主动隔振，且造价低廉的多功能环境振动波障，已是当前高速铁路、地铁、及制造业大型强振设备日益发展中急待解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种扩体桩夹心板波障。不仅隔振效果较好、造价低廉，而且既能用于被动隔振，亦可用于主动隔振。

本实用新型实现上述目的采取的技术方案是：夹心板波障其由多个并列的桩体构成，每个桩体的上下两端均为球状或盘状扩体，且相邻的两个扩体相连。

本实用新型用于治理高速铁路、地铁、大型强振设备引起的环境振动振害。可用于主动或被动隔振而不影响治理对象的基础和地面结构。其是在地面以下需要的深度内，设置由其桩身与扩体结构构成的土中夹心板波障，该波障的尺寸依据土中环境振动波长确定。由扩体组成的凸凹不平的波障板面，可比已有波障减小波阵面的反射而提高其隔振效果，一般可减小地面环境振动6-7dB。实施机具为一般常用建筑桩基机具，混凝土材料亦为常用材料，其造价可控制在0.35万元/m。

本实用新型具有以下优点：

1、可以用于主动或被动隔振，其隔振效率一般情况下可减小地面环境振动6-7dB，其隔振效果较好。

2、用于主动或被动隔振时，不干扰任何振动或受振地面结构和基础结构。用于主动隔振时还能加强地面基础结构如高速铁路路基的安全度而保证高速列车安全行驶。用于受重点保护的古建筑或重要文物的被动隔振，可以在其保护区外实施防振波障而不干扰其被保护的受振对象。

3、对于隔振频域宽0-200Hz的地面振动均可有效隔振，对于5Hz以下低频一般波障几无隔振效果的环境振动，采用本实用新型可实现其治理目标。

4、本实用新型扩体夹心板板面凸凹不平，可使一部分反射波在土中相互反射转化为热能消散而减小波阵面的反射和聚焦，因而提高隔振效果。

5、对于因工艺需要设置在环境振动较差场所超精设备，而须采用昂贵的伺服系统空气弹簧的被动隔振，可采用本实用新型波障(WIB)与一般阻尼弹簧系统并联隔振而达到其超精度要求。其造价仅为空气弹簧的1/10。

6、无须特殊施工机具，一般常用建筑桩基工程机具即可实施。且实施后对地基土基本无扰动而保证原有或新建工程结构安全。

7、造价低廉，一般约0.35万元/m，用于路基隔离由地面振动引起的环境振动的隔振组件，造价更低。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型用于主动隔振示意图。

图3为本实用新型用于被动隔振示意图。

图中：1、扩体，2、桩体，3、夹心板波障厚度，4、夹心板波障宽度，5、夹心板波障设置深度，6、桩径，7、桩距。

具体实施方式

结合附图给出本实用新型实施例如下：

如图1所示，本实施例所述的夹心板波障其由多个并列的桩体2构成，每个桩体2的上下两端均为球状或盘状扩体1，且相邻的两个扩体1相连为球体或凸状盘。扩体1的板面为凸凹不平结构，可使一部分反射波在土中相互反射转化为热能消散而减小波阵面的反射和聚焦，因而更加提高其隔振效果。桩体2即普通用于建筑基础的混凝土灌注桩，桩身长度及间距由隔振设计确定。与桩体2连接的扩体，即通常施工成桩时形成的球状或盘状的扩体，其球径或盘径由隔振设计确定。由此在地面一定深度内，即离地面一定振动波长的下面，形成一道人工板状硬层即波障(WIB)而阻挡振波通过，该人工板状硬层(WIB)的平面尺寸及设置深度，根据环境振动波长由设计确定。混凝土板状硬层(WIB)与土层的阻抗比(WIB——的剪切波速与质量密度的乘积与土层剪切波速与质量密度乘积之比)很容易达有效的隔振范围。