一种土木工程用扩体减振隔振排桩

1.本实用新型涉及基础工程减振隔振领域，具体为一种土木工程用扩体减振隔振排桩。


背景技术：

2.随着城市地下轨道交通的蓬勃发展，越来越多的城市兴修地铁线路，地下交通沿线累计里程也不断增加。但地铁在飞速发展为我们带来许多便利的同时也带来一些问题。许多已经修建的地铁由于在设计之初减振隔振考虑不足，在其高强度运营时间段内往往会因为轨道不平整、转弯需要等产生较大振动。此时如不采取有效的人工减振隔振措施，周围居民日常生活、以及对减振有精确需求的科研部门、医疗部门等生产生活都会受到较大的影响。
3.目前已有的人工主动减振隔振所采用方法大致可分为连续性屏障与非连续性屏障两类。连续性屏障包括空沟、填充沟在内的多种形式 ，非连续性屏障包括排桩等形式。当前有许多学者对于空沟和填充沟的宽度、深度、长度等因素进行探讨研究，总结出了许多适应于不同情况下的空沟、填充沟计算模型。
4.空沟隔振原理就是利用了振动在空气中传播因阻尼大而损失快的特性，是最为理想的减振隔振方式。但由于空沟构建完成后往往需要土体能有在较长时间内保持空沟的稳定性，这对于含水量大或者土壤松散、壁立性差的地方是不合适的减振方法。而且空沟或填充沟减振隔振存在施工不便、造价较高的问题。因此，针对这种情况往往要考虑采用施工简单、效果可靠、造价不高的排桩隔振的方法。
5.但目前排桩减振隔振当中仍然存在着因为施工工艺的选择而产生较多泥浆、造成较大环境污染的问题。如直接采用预制桩锤击等安置方式，周围其他建筑的地基又会因为挤土效应而桩基不稳，产生新的问题。在城市地铁沿线、寸土寸金的繁华地段，如何根据实际地势情况与建筑布置采取合理的有效的减振措施是值得仔细思考的事情。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种土木工程用扩体减振隔振排桩，以解决现有技术中的隔振排桩的隔振桩采用锤击安置导致的挤土效应，以及空沟导致的壁立性差的问题。
7.本实用新型的一种土木工程用扩体减振隔振排桩的技术方案是这样实现的：
8.一种土木工程用扩体减振隔振排桩包括埋设于振源和目标减振建筑之间的多排隔振桩组，每排隔振桩组内具有若干个沿排布延伸方向间隔均布的若干个隔振桩，相邻的两个隔振桩组之间具有间隔，所述隔振桩包括灌注在预钻孔内的外包裹固结体，所述外包裹固结体为泡沫混凝土，所述外包裹固结体内植入有预制phc管桩，预制phc管桩在外包裹固结体凝固前植入至所述外包裹固结体内。
9.进一步的，各排隔振桩组的隔振桩的长度沿振源到目标减振建筑的方向逐渐增加。
10.进一步的，每排隔振桩组中的相邻隔振桩之间的间距小于隔振桩的直径的三倍。
11.进一步的，所述phc管桩的桩身外侧盘设有螺旋管，所述螺旋管内具有隔振结构，所述phc管桩的上下两端周侧具有用于与螺旋管限位防脱配合的限位结构。
12.进一步的，所述限位结构包括套设在phc管桩外的上限位套和下限位套，所述上限位套和下限位套通过紧固钉穿装固定在所述phc管桩上。
13.进一步的，所述隔振结构为填充在螺旋管内的聚氨酯填料。
14.采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：相比于现有技术，本实用新型所涉及的土木工程用扩体减振隔振排桩，在实际的施工过程中，每根单桩由外侧的外包裹固结体与内部预制桩两部分组成，其中外包裹固结体采用泡沫混凝土材料，内部预制桩采用phc管桩，泡沫混凝土由于内部结构较为松散，在施工完成后是固体气体混合的两相组分，内部因为有大量气泡的存在而具有较好的隔振减振效果。内部预制桩为phc管桩，由于其具有中空特性，所以类比于空沟隔振处理措施而有较好的减振隔振效果。通过采用多排排桩隔振减振，振源发出的振动波在多排排桩之间来回反射，很大一部分振动波将被排桩反射回振源一侧。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的土木工程用扩体减振隔振排桩的实施例的结构示意图；
17.图2为图1的剖面示意图；
18.图3为图1中隔振桩的剖面图。
19.附图标记说明：1-振源；2-隔振桩；3-目标减振建筑；4-外包裹固结体；5-预制phc管桩；6-上限位套；7-下限位套；8-螺旋管；9-聚氨酯填料；10-紧固钉。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型的实施例：如图1至图3所示，土木工程用扩体减振隔振排桩包括埋设于振源1和目标减振建筑3之间的多排隔振桩组，每排隔振桩组内具有若干个沿排布延伸方向间隔均布的若干个隔振桩2，每排的各根隔振桩2的长度一样，但不同排之间长度不一样。相邻的两个隔振桩组之间具有间隔，各排隔振桩组的隔振桩2的长度沿振源1到目标减振建筑3的方向逐渐增加，距离目标减振建筑3越近，则桩长越长。
22.且隔振桩2包括灌注在预钻孔内的外包裹固结体4，外包裹固结体4为泡沫混凝土，外包裹固结体4内植入有预制phc管桩5，预制phc管桩5在外包裹固结体4凝固前植入至所述外包裹固结体4内。
23.通过采用多排隔振桩2逐级减振，振源1发出的振动波在多排排桩之间来回反射，很大一部分振动波将被排桩反射回振源1一侧。从振源1到目标减振建筑3，隔振桩2桩长不断增加，这一处理可以做到使剩下的波在向目标减振建筑3传递过程中会因为桩长的增长而被进一步削弱，从而达到减振隔振的目的。每根隔振桩2的外包裹固结体4所采用的材料为泡沫混凝土。泡沫混凝土由于内部结构较为松散，在施工完成后是固体气体混合的两相组分，内部因为有大量气泡的存在而具有较好的隔振减振效果。内部预制桩为phc管桩，由于其具有中空特性，所以类比于空沟隔振处理措施而有较好的减振隔振效果。
24.该隔振桩2在施工时，首先需要通过长螺旋钻孔工艺，在预设的埋桩位置进行钻孔。待钻孔成型之后，下一步为进行外包裹固结体4的制备。由于外包裹固结体4主要采用泡沫混凝土，所以其制作步骤为首先稀释发泡剂，之后采用机械搅拌或者发泡机进行气泡的制备，然后将集料倒入其中进行搅拌，直至所制备材料成为具有较好流动性的固态液态气态混合物。在制得这样的混合物时，将预制桩缓缓插入其中，使具有流动性的三相混合物填充于预制桩外壁，形成包裹体，待其凝固之后，就成为具有固液两相的泡沫混凝土包裹固结体。预制phc管桩5在预制完成后，需要在其两端施加钢片并辅以螺丝封盖以保证其两端密闭性。
25.优选的，为了实现较好的隔振消减效果，每排隔振桩组中的相邻隔振桩之间的间距小于隔振桩的直径的三倍。
26.而上述的每根单桩的截面形状、截面的几何尺寸、不同排之间的排距以及每排之间的相隔间距、每排排桩的桩长以及泡沫混凝土制备的配合比等，这些参数的具体取值取决于所述振源1产生振动波的频率、振源1埋深和目标减振建筑3的埋深、土壤的主要成分以及密度、含水量、力学特性等。具体取值需进行进一步试验对比分析从而确认；在此不作介绍。
27.进一步的，为了实现更进一步的隔振效果，phc管桩的桩身外侧盘设有螺旋管8，螺旋管8内具有隔振结构，phc管桩的上下两端周侧具有用于与螺旋管8限位防脱配合的限位结构。具体的是限位结构包括套设在phc管桩外的上限位套6和下限位套7，上限位套6和下限位套7通过紧固钉10穿装固定在所述phc管桩上。
28.而为了保证隔振效果，同时保证结构的轻便性，隔振结构为填充在螺旋管8内的聚氨酯填料9。
29.而在其他实施例中，隔振结构可以设计为空腔或者是采用橡胶材质。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。