一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障，所述復(fù)合隔振屏障設(shè)置于試車(chē)線道砟兩側(cè)下方的地基土層中，及所述復(fù)合隔振屏障的整體深度D、整體寬度W、及隔振屏障內(nèi)側(cè)靠近道砟的垂直面與試車(chē)線軌道中心線所在的垂直面之間的間距S滿(mǎn)足以下條件：D≥0.5λR、W≥0.1λR、λR＞S≥0.7λR，其中λR為試車(chē)線道砟底部的首層地基土的瑞利波長(zhǎng)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)能夠有效減小地鐵車(chē)輛段試車(chē)線列車(chē)運(yùn)行對(duì)上蓋物業(yè)造成的振動(dòng)危害，進(jìn)而降低試車(chē)線列車(chē)振動(dòng)對(duì)上蓋物業(yè)的影響。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種隔振屏障，屬于地下軌道交通
，尤其是指一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障。
技術(shù)介紹
地鐵車(chē)輛段通常用于檢修和停放列車(chē)，是地鐵建設(shè)集中使用土地面積最大的地塊。在其上部空間進(jìn)行物業(yè)開(kāi)發(fā)是緩解土地資源緊缺和彌補(bǔ)地鐵建設(shè)、運(yùn)營(yíng)資金缺口的有效途徑之一。目前，我國(guó)北京、上海、廣州、深圳、杭州等城市已開(kāi)始大面積新建帶上蓋物業(yè)的車(chē)輛段。對(duì)于車(chē)輛段而言，試車(chē)線列車(chē)運(yùn)行速度較快，頻繁運(yùn)行引起的振動(dòng)會(huì)經(jīng)由軌道、地基、建筑結(jié)構(gòu)傳播至上蓋物業(yè)中，可能引起上蓋建筑物的開(kāi)裂，誘發(fā)二次結(jié)構(gòu)噪聲，影響人們的正常生活與工作環(huán)境質(zhì)量；另外，它還可能干擾上蓋物業(yè)中醫(yī)院和科研單位精密儀器的正常使用。可見(jiàn)，地鐵車(chē)輛段試車(chē)線列車(chē)運(yùn)行對(duì)上蓋物業(yè)帶來(lái)的振動(dòng)污染，是制約地鐵車(chē)輛段上蓋物業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)問(wèn)題之一。目前，城市軌道交通的減隔振方法主要是振源主動(dòng)減振和振動(dòng)在土中傳播的被動(dòng)隔振。其中，振源減振一般從車(chē)輛、軌道及道床形式、減振扣件及減振墊方面入手。振動(dòng)在土中傳播的被動(dòng)隔振則分為連續(xù)屏障和非連續(xù)屏障隔振，主要是針對(duì)地面交通(鐵路、公路、城市高架橋)的振動(dòng)問(wèn)題。而帶上蓋建筑的地鐵車(chē)輛段試車(chē)線列車(chē)運(yùn)行引起的振動(dòng)相對(duì)于地面交通振動(dòng)的一個(gè)顯著不同是振源與建筑的空間關(guān)系不同，地鐵車(chē)輛段試車(chē)線的振動(dòng)位于上蓋建筑正下方，距離近，頻譜成分復(fù)雜。雖然現(xiàn)有的減振措施對(duì)臨近軌道的建筑有一定的減振效果，但帶上蓋物業(yè)的地鐵車(chē)輛段在我國(guó)出現(xiàn)和發(fā)展歷史較短，實(shí)際工程不多，還處在探索階段，現(xiàn)有的減振措施是否適用于帶上蓋物業(yè)的地鐵車(chē)輛段試車(chē)線的減振，有待深入研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障，該復(fù)合隔振屏障能夠有效減小地鐵車(chē)輛段試車(chē)線列車(chē)運(yùn)行對(duì)上蓋物業(yè)造成的振動(dòng)危害，進(jìn)而降低試車(chē)線列車(chē)振動(dòng)對(duì)上蓋物業(yè)的影響。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)按照以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障，所述復(fù)合隔振屏障設(shè)置于試車(chē)線道砟兩側(cè)下方的地基土層中，及所述復(fù)合隔振屏障的整體深度D、整體寬度W、及隔振屏障內(nèi)側(cè)靠近道砟的垂直面與試車(chē)線軌道中心線所在的垂直面之間的間距S滿(mǎn)足以下條件：D≥0.5λR、W≥0.1λR、λR＞S≥0.7λR，其中λR為試車(chē)線道砟底部的首層地基土的瑞利波長(zhǎng)。進(jìn)一步，所述每一隔振屏障整體呈方體結(jié)構(gòu)，包括有實(shí)體屏障、位于實(shí)體屏障上方的電纜溝、及位于電纜溝上方的頂部蓋板。進(jìn)一步，所述實(shí)體屏障為工業(yè)廢料輕骨料混凝土層，主要由混凝土和粉煤灰陶粒構(gòu)成。進(jìn)一步，所述實(shí)體屏障每一立方包括有以下重量的物料：水泥420kg、礦渣60kg、硅灰48kg、水250kg、砂520kg、陶粒600kg。進(jìn)一步，所述粉煤灰陶粒的密度為500～750kg/m3,球形粒徑小于15mm，混凝土按照C25要求進(jìn)行配比。進(jìn)一步，所述電纜溝為護(hù)壁空溝混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述電纜溝的深度D2為2～3m。進(jìn)一步，所述隔振屏障內(nèi)側(cè)靠近道砟的垂直面與試車(chē)線軌道中心線所在的垂直面之間的間距S≥3m。本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：1、隔振防災(zāi)。本專(zhuān)利技術(shù)設(shè)置在試車(chē)線道砟兩側(cè)下方的地基土層中，一方面有效減少振動(dòng)能量傳遞到隔振屏障另一側(cè)的建筑物框架柱上，進(jìn)而降低上蓋建筑物受到的振動(dòng)影響，振動(dòng)衰減可達(dá)5～8dB；另一方面，保證了軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有利于減小列車(chē)循環(huán)荷載作用下土體的側(cè)向位移，減少由于地基土變形引起的軌道不平順帶來(lái)的附加振動(dòng)。2、施工方便。對(duì)于新建的車(chē)輛段，復(fù)合隔振屏障可以結(jié)合試車(chē)線旁的電纜溝進(jìn)行設(shè)置，在進(jìn)行電纜溝施工的同時(shí)，將電纜溝下方一定深度的土體用工業(yè)廢料輕骨料混凝土換填；對(duì)于舊車(chē)輛段試車(chē)線改造，復(fù)合隔振屏障施工速度快，不會(huì)影響原有試車(chē)線的正常使用。3、經(jīng)濟(jì)環(huán)保。試車(chē)線隔振屏障隔振效果顯著，造價(jià)低廉，所使用的工業(yè)廢料無(wú)污染，變廢為用，降低成本。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專(zhuān)利技術(shù)與上蓋建筑結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系示意圖。圖3是本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例1對(duì)上蓋建筑結(jié)構(gòu)的減振效果對(duì)比示意圖。圖4是本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例2對(duì)上蓋建筑結(jié)構(gòu)的減振效果對(duì)比示意圖。具體實(shí)施方式如圖1、2所示，地鐵列車(chē)9在軌道8上運(yùn)行，軌道8鋪設(shè)在軌枕7上，軌枕7設(shè)置于道砟上，道砟包括有從下到上的底層道砟5和面層道砟6，地鐵通道的地面上有上蓋建筑結(jié)構(gòu)10。本專(zhuān)利技術(shù)所述的地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障設(shè)置于試車(chē)線道砟兩側(cè)下方的地基土層中，整體呈方體結(jié)構(gòu)，包括有實(shí)體屏障1、位于實(shí)體屏障上方的電纜溝2、及位于電纜溝上方的頂部蓋板3，頂部蓋板3上表面與道砟底部的基面平齊。上述復(fù)合隔振屏障的整體深度D、整體寬度W、及隔振屏障內(nèi)側(cè)靠近道砟的垂直面與試車(chē)線軌道中心線所在的垂直面之間的間距S滿(mǎn)足以下條件：D≥0.5λR、W≥0.1λR、λR＞S≥0.7λR，其中λR為試車(chē)線道砟底部的首層地基土的瑞利波長(zhǎng)，可通過(guò)表面波測(cè)試得到，地基土的分層可根據(jù)該地區(qū)詳細(xì)勘察報(bào)告而定。其中，復(fù)合隔振屏障的整體深度D由實(shí)體屏障1的深度D1和電纜溝2的深度D2、頂部蓋板3的深度D3組成，電纜溝的深度D2優(yōu)選為2～3m；復(fù)合隔振屏障的整體寬度W與實(shí)體屏障的整體寬度W1相同，也等于電纜溝的整體寬度W3+W2+W3。上述實(shí)體屏障1為工業(yè)廢料輕骨料混凝土層，主要由混凝土和粉煤灰陶粒構(gòu)成，粉煤灰陶粒的密度為500～750kg/m3,球形粒徑小于15mm，混凝土按照C25要求進(jìn)行配比。上述電纜溝2為護(hù)壁空溝混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)施例1如圖1所示，在帶上蓋物業(yè)的地鐵車(chē)輛段試車(chē)線設(shè)置復(fù)合隔振屏障，該試車(chē)線道砟底部的基面首層地基土的瑞麗波長(zhǎng)λR為6.0m。施工步驟如下所述：A、首先確定復(fù)合隔振屏障的尺寸(D×W1×S)為4.0m×2.0m×4.5m，其中實(shí)體屏障的尺寸(D1×W1×S)為2.0m×2.0m×4.5m，電纜溝的尺寸(D2×W2×S)為1.75m×1.7m×4.5m，頂部蓋板的尺寸(D3×W1×S)為0.25m×2.0×4.5m，電纜溝護(hù)壁的厚度W3為0.15m。B、按照上述確定的尺寸，在距離軌道中心線4.5m處開(kāi)挖寬2.0m、深2.0m的空溝，按照電纜溝護(hù)壁的厚度0.15m進(jìn)行泥漿護(hù)壁，確保電纜溝周?chē)馏w的穩(wěn)定性。C、按照粉煤灰陶粒混凝土的配合比制備工業(yè)廢料輕骨料混凝土，所述的配合比中，每一立方粉煤灰陶粒混凝土中各材料的用量為：水泥420kg，礦渣60kg，硅灰48kg，水250kg，砂520kg，陶粒600kg。D、按照確定的復(fù)合隔振屏障的尺寸將電纜溝之下的土體開(kāi)挖至深度4.0m處，并用步驟C制備的粉煤灰陶粒混凝土按照實(shí)體屏障的尺寸進(jìn)行填充。E、步驟D填充到指定位置后，應(yīng)進(jìn)行表面找平，凡超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高的地方，及時(shí)鏟平；凡低于設(shè)計(jì)標(biāo)高的地方，應(yīng)用工業(yè)廢料輕骨料混凝土進(jìn)行補(bǔ)填。F.將頂部蓋板蓋在電纜溝之上，避免碎石和雜物進(jìn)入電纜溝；需要對(duì)電纜進(jìn)行維修和布置時(shí)，可將蓋板打開(kāi)進(jìn)行操作。隔振效果評(píng)價(jià)：采用ABAQUS有限元軟件建立帶上蓋的地鐵車(chē)輛段列車(chē)-軌道和路基-土層-建筑物的有限元模型。其中，軌道采用60kg/m、U75V熱軋鋼軌，軌距為1435mm，全程無(wú)縫線路，軌枕設(shè)置為1680根/km。道床采用碎石道床，厚為0.45m，采用雙層道床，面層道砟厚0.25m，采用一級(jí)道砟；底砟厚0.20m，采用粗砂及中砂本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障，其特征在于：所述復(fù)合隔振屏障設(shè)置于試車(chē)線道砟兩側(cè)下方的地基土層中，及所述復(fù)合隔振屏障的整體深度D、整體寬度W、及隔振屏障內(nèi)側(cè)靠近道砟的垂直面與試車(chē)線軌道中心線所在的垂直面之間的間距S滿(mǎn)足以下條件：D≥0.5λR、W≥0.1λR、λR＞S≥0.7λR，其中λR為試車(chē)線道砟底部的首層地基土的瑞利波長(zhǎng)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障，其特征在于：所述復(fù)合隔振屏障設(shè)置于試車(chē)線道砟兩側(cè)下方的地基土層中，其整體呈方體結(jié)構(gòu)，包括有實(shí)體屏障、位于實(shí)體屏障上方的電纜溝、及位于電纜溝上方的頂部蓋板；及所述復(fù)合隔振屏障的整體深度D、整體寬度W、及隔振屏障內(nèi)側(cè)靠近道砟的垂直面與試車(chē)線軌道中心線所在的垂直面之間的間距S滿(mǎn)足以下條件：D≥0.5λR、W≥0.1λR、λR＞S≥0.7λR，其中λR為試車(chē)線道砟底部的首層地基土的瑞利波長(zhǎng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障，其特征在于：所述實(shí)體屏障為工業(yè)廢料輕骨料混凝土層，主要由混凝土和粉煤灰陶粒構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種地鐵車(chē)輛段試車(chē)線復(fù)合隔振屏障，其特征在于：所述實(shí)體屏...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪朝暉，黃紅東，鄒超，陳頁(yè)開(kāi)，楊玲芝，汪益敏，何濤，陳偉強(qiáng)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣州市地下鐵道總公司，華南理工大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44