[發明專利]一種基于減振吸波材料所構建的可拆分式土體減振結構

在審

• 申請號: 202110999022.3
• 申請日: 2021-08-28
• 公開（公告）號: CN113914380A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 張建偉;邢帥;黃錦林;張翌娜;江琦;曹克磊
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: E02D31/08
• 分類號: E02D31/08;E02D31/02
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

本發明屬于土體工程減振技術領域，具體涉及一種基于減振吸波材料所構建的可拆分式土體減振結構；具有較強的創新性、良好的減振效果、可以預制，有效的解決了現有振源部件在正常運作時振動會引起周圍土體的諧振從而導致土體在動荷載作用下其基本穩定性能遭到破壞，引起部分區域土體沉降，進而危及整個工程的安全，同時可根據具體的環境進行自由加減部件層，整體結構具有可拆分性、便于施工、簡潔高效，既減小了振動帶來的危害又一定程度上解決了減振結構與周圍土體的不協調問題，同時通過限制內部振源結構變形達到保護減振結構的效果，從而提升土質工程的結構穩定性。

技術領域

本發明屬于土體工程減振技術領域，具體涉及一種基于減振吸波材料所構建的可拆分式土體減振結構。

背景技術

由于實際需要，對于新建土質工程亦或是為了滿足升級改造以及除險加固需要在原工程基礎之上進行相關處理，尤其是一些輸水管道的修建。其不僅一定程度上影響原有工程基本穩定性，而且其后續帶來的振動問題對于土體工程而言也具有一定的破壞性。同時，地震等自然災害所引起的振動問題也不容忽視。為了避免亡羊補牢等情況的產生，那么如何做到一次施工便可解決多個問題就值得我們去考慮。

貫穿土體工程的常見輸水管道一般而言都為高壓輸水管道，作為工程內部振源由于其結構較為簡單，輸水長度也較短，一般來說不采取修建調壓室等具體的工程措施用以防止水擊等有害水力現象的產生。所以說當處于土體工程之中的輸水管道運行時，由于管道自身振動會引起周圍土體的振動，由于土體在動荷載作用下的穩定性相比于土靜力學而言差，且土體在動荷載作用下其基本的物理力學性質指標變化比較復雜，破壞標準也沒有一個定論。因此為了減小振動對于周圍土體的影響，應采取相關的減振措施進行處理。

目前，工程中采用的穿堤管道結構通常將鋼管放置于鋼筋混凝土箱涵內，鋼管與箱涵之間的空隙用中粗砂填充。由于該結構相對而言較為簡單，且由于填充料的密實度不高以及結構之間存在一定的間隙，在高壓輸水管道正常運行的情況下，由管道振動引起的周圍土體的振動的現象依舊存在，影響土質工程自身的結構穩定性。同時，相對于土體而言，箱涵的剛度相對而言比較大，因此，在輸水管道振動之時，盡管箱涵會對振動有一定的削減作用，但是，由于其在同等應力狀態下的位移狀況不一樣，從而導致箱涵邊界與周圍土體分離，引起土質工程內部土體不均勻變形，進而危及工程安全。而且如若所削減的振動波峰較大，經過計算所需要的箱涵體積也比較大，大體積的箱涵會給施工帶來不便。因此，為了保證土體的穩定性同時彌補類似箱涵等普通減振設施的不足，增加靈活性，施工的方便性與減振結果的可靠性，研究一種是基于減振吸波材料所構建的可拆分式土體減振結構必要的。

發明內容

針對現有設備存在的缺陷和問題，本發明提供一種基于減振吸波材料所構建的可拆分式土體減振結構，有效的解決了現有設備中存在的減震效果差，體積大的問題

本發明解決其技術問題所采用的方案是：一種基于減振吸波材料所構建的可拆分式土體減振結構，包括堤防、固定墩、輸水管道和減震吸波結構；所述固定墩位于堤防的兩側，所述輸水管道橫穿堤防，并從堤防伸出，其兩端固定在固定墩或者固定架上；所述減震吸波結構包括內消波結構和外消波結構；所述內消波結構包括接觸層、鋼纖維混凝土材料層和緩沖層；所述接觸層為圓形結構，輸水管道設置在接觸層內，鋼纖維混凝土材料層設置在接觸層的外側，并在兩者之間設置有止水層，所述緩沖層設置在鋼纖維混凝土材料層的外側形成了內圓外方的內消波結構；所述外消波結構為內外側呈方形的結構，其包括吸波混凝土材料層、過渡層和鋼筋混凝土骨架層；所述吸波混凝土材料層設置間隔設置在緩存層的外側，并在兩者之間形成排水腔，緩存層的外側設置有止水層，并在其內部設置有與排水腔連通的排水管；所述過渡層設置在吸波混凝土材料層的外側，鋼筋混凝土骨架層設置在過渡層的外側，；所述接觸層、止水層、鋼纖維混凝土材料層、緩沖層、吸波混凝土材料層、過渡層和鋼筋混凝土骨架層固定在固定墩上，所述吸波混凝土材料層、過渡層和鋼筋混凝土骨架層的迎水側設置有連通外界和排水腔的排水孔。