一种防止高铁振动反弹增大的隔振堤及其布置方法

摘要

本发明提供了一种防止高铁振动反弹增大的隔振堤及其布置方法，涉及建筑隔振技术领域。主要包括梯形体隔振堤和地下隔振墙，所述梯形体隔振堤上设置有配重块，所述地下隔振墙斜面设置有反射钢板，所述梯形体隔振堤和地下隔振墙内表面设置有防水膜，所述防水膜内表面设置有吸波泡棉，所述吸波泡棉内部填充有膨胀玻化微珠，本发明的布置方法包括：收集资料、预测振动反弹增大区域、设定隔振堤位置和布置隔振堤，与现有技术相比，本发明施工效率高，不仅对上覆土层内部的高铁地震波通过反射钢板对地震波起到反射作用，而且对地表的表面波进行阻隔，隔振效果较传统隔振装置好，有效降低了地震波强度。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑隔振技术领域，具体涉及一种防止高铁振动反弹增大的隔振堤及其布置方法。

背景技术

高铁振动反弹增大现象通常出现在上为土层、下为岩层的地震波场中，该现象可以用高铁地震波的反射来解释，当上覆土层中的高铁地震波经基岩的反射与土体表面的表面波汇聚于一处时，汇聚的位置就会产生振动反弹增大现象。隔振堤和隔振墙可以反射和吸收一部分高铁地震波的振动能量，起到一定隔振作用。

综上所述：现有技术存在的问题是：目前，铁路环境振动的隔振主要是隔振堤或者隔振墙进行单一隔振，隔振方法主要基于对振动能量的吸收，不能高效地阻挡振动能量，并且还未有针对高铁振动反弹增大的隔振堤及其布置方法。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提供了一种防止高铁振动反弹增大的隔振堤及其布置方法。更具体的涉及建筑隔振技术，适用于可能出现振动反弹增大的区域中建筑物的隔振。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种防止高铁振动反弹增大的隔振堤及其布置方法，包括梯形体隔振堤和地下隔振墙，所述梯形体隔振堤上设置有配重块，所述地下隔振墙斜面设置有反射钢板，所述梯形体隔振堤和地下隔振墙内表面设置有防水膜，所述防水膜内表面设置有吸波泡棉，所述吸波泡棉内部填充有膨胀玻化微珠。

进一步的，所述布置方法包括如下步骤：

步骤一：收集资料，

根据具体的隔振方案确定隔振区域，搜集高铁运行资料，获取隔振区域周围土体物理参数信息，探测上覆土层厚度。

步骤二：预测振动反弹增大区域，

根据梅拉常数、剪切模量、弹性模量和泊松比之间的的关系预测高铁地震波的纵波和横波速度，进行振动反弹增大模拟，根据几何关系预测振动反弹增大区域。

步骤三：设定隔振堤位置，

若存在建筑处在振动反弹增大区内，则在高铁地震波路径中的反射点和建筑之间布置隔振堤。

步骤四：布置隔振堤，

开挖上覆土层，分段布置地下隔振墙和反射钢板，在地下隔振墙上分段布置梯形体隔振堤和配重块并回填土体。

进一步的，所述的梯形体隔振堤高度为1m至2m，顶面宽度为0.5m至1m，底面宽度为3m；所述的梯形体隔振堤1/2高度以下部分埋入上覆土层。

进一步的，所述的地下隔振墙深度根据上覆土层厚度确定，上覆土层厚度小于3m时，地下隔振墙底布置在上覆土层底面，上覆土层厚度大于3m时，地下隔振墙底深度设置为上覆土层厚度的2/3。

进一步的，所述的反射钢板密度较上覆土层大，用以反射大部分高铁地震波。

进一步的，所述的配重块位于梯形体隔振堤顶面来稳定隔振堤，防止隔振堤倾覆。

进一步的，所述的高铁地震波的纵波、横波速度和预测振动反弹增大区域计算方法如下公式所示：

式中：v

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明不仅对上覆土层内部的高铁地震波进行阻隔，而且对地表的表面波进行阻隔，隔振效果较传统隔振装置好。

2、本发明通过反射钢板对地震波的反射作用，有效降低了地震波强度。

3、本发明分段布置，布置位置可以灵活调整，可以现场布置也可以工厂预制在进行装配，施工效率高。

附图说明

图1为本发明隔振原理示意图；

图2为本发明隔振堤体结构示意图；

图3为本发明隔振堤体结构截面示意图；

图中：1-梯形体隔振堤；2-地下隔振墙；3-钢筋混凝土；4-防水膜；5-吸波泡棉；6-膨胀玻化微珠；7-反射钢板；8-配重块；9-上覆土层；10-基岩；11-建筑物；12-高铁地震波路径；13-桥面；14-桥墩。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“表面”、“内”、“之间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本发明。在其他情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。

参见图1-3，收集资料，根据具体的隔振方案确定隔振区域，搜集高铁运行资料，获取隔振区域土体物理参数信息，探测上覆土层(9)厚度。预测振动反弹增大区域，根据梅拉常数、剪切模量、弹性模量和泊松比之间的的关系预测高铁地震波的纵波和横波速度，进行振动反弹增大模拟，根据几何关系预测振动反弹增大区域。设定隔振堤位置，若存在建筑处在振动反弹增大区内，则在高铁地震波路径中的反射点和建筑之间布置隔振堤。布置隔振堤，开挖上覆土层(9)，分段布置地下隔振墙(2)和反射钢板(7)，反射钢板(7)密度较上覆土层(9)大，地下隔振墙(2)和反射钢板(7)通过粘结剂固定。在地下隔振墙(2)内内表面设置防水膜(4)，防水膜(4)内表面设置吸波泡棉(5)，吸波泡棉(5)内部填充膨胀玻化微珠(6)。地下隔振墙(2)深度根据上覆土层(9)厚度确定，上覆土层(9)厚度小于3m时，地下隔振墙(2)底布置在上覆土层底面，上覆土层(9)厚度大于3m时，地下隔振墙(2)底深度设置为上覆土层(9)厚度的2/3。在地下隔振墙(2)上分段布置梯形体隔振堤(1)，梯形体隔振堤(1)高度为1m至2m，顶面宽度为0.5m至1m，底面宽度为3m，梯形体隔振堤(1)1/2高度以下部分埋入上覆土层(9)。在梯形体隔振堤(1)内内表面设置防水膜(4)，防水膜(4)内表面设置吸波泡棉(5)，吸波泡棉(5)内部填充膨胀玻化微珠(6)。在梯形体隔振堤(1)顶面布置配重块(8)，配重块(8)位于梯形体隔振堤(1)顶面来稳定隔振堤，防止隔振堤倾覆，回填土体将梯形体隔振堤(1)1/2高度以下部分埋入上覆土层(9)。

参见图1-3，高铁地震波的纵波、横波速度和预测振动反弹增大区域计算方法如下公式所示：

式中：v

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有多种替换和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。