【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及隧道減隔振，尤其涉及一種周期性排樁減隔振結構、系統以及安裝方法。
技術介紹
1、減隔振排樁是一種造價低且施工方便的減隔振措施，而周期性排樁是減隔振排樁中的一種，國內外學者已通過理論分析和數值計算肯定了周期性排樁的減隔振效果。盡管周期性排樁的理論比較成熟，但是由于場地空間受限、施工綜合管理、低頻時的減隔振效果等原因在實際工程中的應用還不是很多，因此周期性排樁在國內減隔振排樁措施仍然有很大的發展空間。
2、自21世紀以來，隨著城市軌道交通建設的快速發展，地鐵已經成為了人們日常出行最為方便的方式之一，但隨著地鐵網絡的日趨完善，地鐵不可避免地要穿過一些人群密集的區域，這就會給附近居民的正常生活帶來嚴重的振動污染，影響人們的生活質量，甚至對附近的建筑物安全產生威脅。目前針對這一問題主要從以下三個途徑來減少軌道交通振動對人們的影響：降低振源激起的振動波、在傳播途徑上采取減隔振措施、對目標建筑物采取保護措施。在傳播途徑減隔振措施中，減隔振排樁以其施工方便，造價低等優勢在這一方法中逐漸受到國內外學者的關注，而在實際工程中隔振效果好、可行性較高的就是周期性排樁結構。
3、周期性排樁為一種周期結構，當彈性波在周期結構中傳播時會呈現出類似“濾波”的特點，即某些頻率的波在該周期結構中無法傳播或發生大幅衰減，該現象稱為周期結構的帶隙特性。周期結構所具有的帶隙特性為其重要的標志性特征之一。針對周期性排樁隔振問題，國內外學者已經開展了大量的研究。根據組成周期性排樁的材料類別，可以將其分為一組元排樁(僅由一種材料組成)、二
4、現有的周期性排樁，在實際工程中存在一定的不足之處：
5、(1)對于基于布拉格散射機理的周期性排樁，其特征是隔振頻率對應波長約為晶格常數的2倍，這就要求排樁具有較大晶格常數時才可以具有較好的減隔振效果。然而，在有限空間內，現有排樁很難隔斷長波振動，從而難以滿足土木工程中波長較大的低頻隔振。
6、(2)對于基于局域共振機理的周期性排樁，大多通過調整樁基直徑或更換填充料類型來調節減隔振的帶隙頻率。但是，在有限的實際工程隔振空間中，樁基直徑可調節性受限，且反復調節樁基直徑不利于批量生產與管理。在填充料類型方面，受材料制作工藝限制，很難產生一系列不同剛度的材料，且精度難以控制，其開發、生產及管理成本亦較高。
7、(3)振動場地中的土體材料一般會具有流塑性或彈塑性等特征，在雨水沖刷或外界振動作用下，外部采用軟體層的排樁在土體中很難保持穩定。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種周期性排樁減隔振結構、系統以及安裝方法。
2、本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種周期性排樁減隔振結構，包括：多個排樁以及多個連接墻，多個所述連接墻一一對應連接相鄰兩個排樁，所述排樁包括管樁以及樁芯，所述管樁套設在所述樁芯的外側。
3、采用本專利技術技術方案的有益效果是：在相鄰兩排樁之間增加連接墻，以進一步提升隔振效果。現有的排樁，其排樁與排樁之間是相互孤立的，在隔振性能方面較為有限，而本專利技術提出的基于連接墻聯結的周期排樁可以提高排樁的整體性，為周期性排樁的發展提供新的思路。傳統的周期排樁，其整體采用實心混凝土，在長期的使用中，其隔振效果必然會逐漸下降，而本專利技術所提出的管樁中心埋設樁芯，充分發揮了樁芯理想的減振性能。
4、進一步地，所述排樁為圓柱體結構，所述管樁為圓柱管體，所述樁芯為圓柱體結構，所述連接墻為長方形結構；所述連接墻的兩端通過氯丁橡膠膠粘劑一一對應連接相鄰兩個排樁。
5、采用上述進一步技術方案的有益效果是：圓形截面方便施工，在打入土層時，圓形排樁所受阻力要小于其他截面形狀的排樁，不容易出現磨損。在相鄰兩排樁之間自上而下增加橡膠墻，以進一步提升隔振效果。
6、進一步地，所述管樁為phc管樁，所述樁芯為橡膠芯，所述連接墻為橡膠墻。
7、采用上述進一步技術方案的有益效果是：phc管樁單樁承載力高，應用范圍廣，沉樁質量可靠，工程造價便宜。(1)橡膠是較理想的減振材料，對振動有阻尼作用；(2)橡膠和水一樣，幾乎不可緊縮，受壓后僅發生彈性變形，但其體積不變；(3)橡膠有很大的線性柔韌性，幾乎可被拉伸到破裂而不失去其彈性，并且能接受交變應力而不易呈現疲憊。在相鄰兩排樁之間自上而下增加橡膠墻，以進一步提升隔振效果。傳統的周期排樁，其整體采用實心混凝土，在長期的使用中，其隔振效果必然會逐漸下降，而本專利技術所提出的管樁中心埋設橡膠材料，充分發揮了橡膠理想的減振性能。現有的排樁，其排樁與排樁之間是相互孤立的，在隔振性能方面較為有限，而本專利技術提出的基于橡膠墻聯結的周期排樁可以提高排樁的整體性，為周期性排樁的發展提供新的思路。現有的局域共振型周期性排樁結構由外向內依次為土體、軟體層、硬芯，而本專利技術提出的周期性結構由外向內依次為土體、堅硬層(phc管樁)、軟核芯(橡膠芯)，由此構成的三組元結構能夠大大提高了周期排樁的穩定性。材料上采用phc管樁和橡膠材料，具有較低的生產成本。
8、進一步地，多個所述排樁呈正方晶格排列，或，多個所述排樁呈六角晶格排列。
9、采用上述進一步技術方案的有益效果是：多個排樁周期性組合成不同的形狀，便于根據實際需要設計多個排樁的組合形狀，便于多個排樁適應不同應用場景，提高適用性。
10、進一步地，相鄰兩個排樁的距離小于或等于排樁的直徑的二倍，所述連接墻與所述排樁等長，所述樁芯的半徑小于或等于所述管樁的厚度的三倍。
11、采用上述進一步技術方案的有益效果是：相鄰兩排樁的距離不超過其直徑的二倍，以防止其間距過大導致的隔振效果降低。橡膠芯的半徑不超過phc預制管樁厚度的三倍，以避免phc預制管樁的厚度過小而引起的周期排樁結構在長期使用過程中產生破壞。
12、此外，本專利技術還提供了一種周期性排樁減隔振系統，包括上述任意一項所述的一種周期性排樁減隔振結構，還包括：振源以及目標隔振物，多個排樁位于所述振源和所述目標隔振物之間。
13、采用本專利技術技本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，包括：多個排樁以及多個連接墻，多個所述連接墻一一對應連接相鄰兩個排樁，所述排樁包括管樁以及樁芯，所述管樁套設在所述樁芯的外側。
2.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，所述排樁為圓柱體結構，所述管樁為圓柱管體，所述樁芯為圓柱體結構，所述連接墻為長方形結構；所述連接墻的兩端通過氯丁橡膠膠粘劑一一對應連接相鄰兩個排樁。
3.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，所述管樁為PHC管樁，所述樁芯為橡膠芯，所述連接墻為橡膠墻。
4.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，多個所述排樁呈正方晶格排列，或，多個所述排樁呈六角晶格排列。
5.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，相鄰兩個排樁的距離小于或等于排樁的直徑的二倍，所述連接墻與所述排樁等長，所述樁芯的半徑小于或等于所述管樁的厚度的三倍。
6.一種周期性排樁減隔振系統，其特征在于，包括上述權利要求1至5任意一項所述的一種周期性排樁減隔振結構，還包括：振源以及目
7.根據權利要求6所述的一種周期性排樁減隔振系統，其特征在于，所述振源為隧道，所述目標隔振物為目標隔振建筑，排樁的埋置深度大于隧道的埋置深度；多個排樁的長度相同，或，沿所述振源至所述目標隔振物的方向的多個排樁的長度依次遞減。
8.一種周期性排樁減隔振系統的安裝方法，其特征在于，基于上述權利要求6至7任意一項所述的一種周期性排樁減隔振系統，周期性排樁減隔振系統的安裝方法包括：
9.根據權利要求8所述的一種周期性排樁減隔振系統的安裝方法，其特征在于，步驟S1包括：
10.根據權利要求8所述的一種周期性排樁減隔振系統的安裝方法，其特征在于，步驟S1之前包括：確定排樁間距以及橡膠墻尺寸，并預制PHC管樁以及橡膠墻。
...【技術特征摘要】
1.一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，包括：多個排樁以及多個連接墻，多個所述連接墻一一對應連接相鄰兩個排樁，所述排樁包括管樁以及樁芯，所述管樁套設在所述樁芯的外側。
2.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，所述排樁為圓柱體結構，所述管樁為圓柱管體，所述樁芯為圓柱體結構，所述連接墻為長方形結構；所述連接墻的兩端通過氯丁橡膠膠粘劑一一對應連接相鄰兩個排樁。
3.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，所述管樁為phc管樁，所述樁芯為橡膠芯，所述連接墻為橡膠墻。
4.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，多個所述排樁呈正方晶格排列，或，多個所述排樁呈六角晶格排列。
5.根據權利要求1所述的一種周期性排樁減隔振結構，其特征在于，相鄰兩個排樁的距離小于或等于排樁的直徑的二倍，所述連接墻與所述排樁等長，所述樁芯的半徑小于或等于所述管樁的厚度的三倍...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉天正，趙樹林，唐汐，宣晶，黃齊武，李克飛，李元凱，李一昕，王哲，崔日新，周海鵬，劉昊，陳明昊，曹艷梅，馬蒙，陳嘉梁，
申請(專利權)人：北京市軌道交通建設管理有限公司，
類型：發明
國別省市：
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