本發(fā)明涉及綜合管廊隔震減震施工技術(shù)領(lǐng)域，具體為綜合管廊砂墊層隔震減震裝置及其建造方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有建筑的隔震和消能減震基本是在房屋建筑上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置疊層橡膠支座等裝置，以延長整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的自振周期、增大阻尼，減少輸入到上部結(jié)構(gòu)的地震能量，達(dá)到預(yù)期的防震要求。但是由于綜合管廊屬于地下結(jié)構(gòu)，其周圍直接與土接觸，采用與地上結(jié)構(gòu)相同的設(shè)置疊層橡膠支座的方法不僅造價(jià)較高，且不實(shí)用。

專利號(hào)200810046281.9的“抗震地基”公開了一種由地基主體、混凝土蓋板、地基底板、下斜棒層、上斜棒層、上縱棒層、上橫棒層、基坑底板、擋土墻、淬火鋼蓋板、淬火鋼支板和淬火鋼隔板構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)作為綜合管廊的地基結(jié)構(gòu)顯然過于復(fù)雜、適用性不高，而且會(huì)產(chǎn)生較高的成本，不利于推廣實(shí)施。

專利號(hào)201110069799.6的“農(nóng)村居民建筑封閉式約束砂墊層隔震減震地基及建造方法”公開了一種農(nóng)村居民建筑封閉式約束砂墊層隔震減震地基及建造方法，這種地基結(jié)構(gòu)對(duì)于綜合管廊這種埋藏在土中，周圍與土直接接觸的構(gòu)筑物不能起到良好的隔震減震作用。

綜上所述，現(xiàn)有建筑地基抗震結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生較高的費(fèi)用，以及現(xiàn)有建筑地基抗震結(jié)構(gòu)不適用于綜合管廊，不利于推廣實(shí)施的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種綜合管廊砂墊層隔震減震裝置及其建造方法，結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、造價(jià)較低、適用性高、便于推廣實(shí)施。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

綜合管廊砂墊層隔震減震裝置，包括地基隔震減震裝置和側(cè)壁隔震減震裝置；所述綜合管廊埋設(shè)于地層中，其由底部的基礎(chǔ)底板、兩側(cè)的邊側(cè)墻和頂部的頂板合圍組成；所述地基隔震減震層布設(shè)在綜合管廊的基礎(chǔ)底板下方；地基隔震減震層由土工包布包裹粗砂形成；地基隔震減震層下方布設(shè)有夯實(shí)的三七灰土層；所述側(cè)壁隔震減震層布設(shè)在綜合管廊的邊側(cè)墻的迎土面上；側(cè)壁隔震減震層由土工包布包裹粗砂形成；所述地基隔震減震裝置與側(cè)墻隔震減震裝置將綜合管廊除頂板外其余三面包圍，形成隔震減震層。

優(yōu)選的，地基隔震減震層的分段長度比綜合管廊的節(jié)段長至少30cm。

優(yōu)選的，地基隔震減震層的厚度至少為30cm。

優(yōu)選的，側(cè)壁隔震減震層的分段長度與綜合管廊的節(jié)段等長。

優(yōu)選的，三七灰土層夯實(shí)后的厚度為在單艙綜合管廊中至少為30cm，多艙綜合管廊中至少為50cm。

優(yōu)選的，所述的粗砂細(xì)度模數(shù)為3.5～3.7，平均粒徑為0.6mm以上。

綜合管廊砂墊層隔震減震裝置建造方法，包括以下步驟：

A.開挖好綜合管廊地基坑；

B.在地基坑底鋪設(shè)三七灰土層并夯實(shí)，夯實(shí)后厚度在單艙綜合管廊中至少為30cm，多艙綜合管廊中至少為50cm。

C.在底面灰土層頂部分段鋪設(shè)土工包布，土工包布分段長度比綜合管廊節(jié)段至少長30cm；

D.在土工包布內(nèi)填上細(xì)度模數(shù)為3.5～3.7，平均粒徑為0.6mm以上的粗砂，然后將粗砂震實(shí)，震實(shí)后厚度至少為30cm；

E.將土工包布的邊翻起，將震實(shí)的粗砂蓋住；

F.蓋好粗砂后再將土工包布的邊緣縫合，將粗砂包裹形成地基隔震減震層；

G.施工綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)，將綜合管廊基礎(chǔ)底板放置在地基隔震減震層之上，并使綜合管廊中心線與地基中線對(duì)中；

H.將長方體土工包布鋪設(shè)于兩側(cè)壁外表面與地基坑側(cè)壁的空隙中，開口朝上；

I.往綜合管廊兩側(cè)的長方體土工包布內(nèi)分層填裝細(xì)度模數(shù)為3.5～3.7，平均粒徑為0.6mm以上粗砂并震動(dòng)密實(shí)，震實(shí)后厚度至少為30cm，長方體土工包布分段長度與綜合管廊分段長度相同；

J.在綜合管廊兩側(cè)的長方體土工包布內(nèi)充滿粗砂后，將其開口縫合，形成側(cè)壁隔震減震層；完成該綜合管廊分段的砂墊層隔震減震裝置施工；

K.依次按照上述步驟施工下一節(jié)段。

優(yōu)選的，在步驟F中，土工包布與灰土層之間存在縫隙，采用三七灰土將縫隙填實(shí)。

優(yōu)選的，在步驟J中，如果土工包布與地基坑側(cè)壁之間存在縫隙，采用三七灰土將縫隙填實(shí)。

優(yōu)選的，在述步驟A中，地基坑的寬度比綜合管廊底板至少寬100cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明中的隔震減震砂墊層運(yùn)用了顆粒阻尼器的原理。在本發(fā)明中，隔震減震砂墊層本質(zhì)就是粗砂作為阻尼顆粒的顆粒阻尼器，其是一種增加結(jié)構(gòu)阻尼的附加質(zhì)量式被動(dòng)阻尼器。本發(fā)明隔震減震砂墊層減振頻帶寬，在0～6000Hz范圍內(nèi)均有一定減振效果，因此可以抑制綜合管廊結(jié)構(gòu)面臨的地震等振動(dòng)，且減振性能不會(huì)隨時(shí)間而降低，可以有效地抑制共振峰值。此外，主體結(jié)構(gòu)由于附加了顆粒質(zhì)量，從而可以降低其共振頻率。隔震減震砂墊層這種顆粒阻尼器的耗能機(jī)理為顆粒間耗能及顆粒與主體結(jié)構(gòu)間沖擊耗能，其中顆粒材料消耗系統(tǒng)能量的三條途徑為顆粒間摩擦、顆粒間接觸點(diǎn)處非線性變形及顆粒材料共振。顆粒間干摩擦是顆粒阻尼器阻尼產(chǎn)生的主要機(jī)理。通過在綜合管廊主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)以及基礎(chǔ)底部附加隔震減震砂墊層將綜合管廊主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行包裹，起到很好的減振效果。

進(jìn)一步的，本發(fā)明所用顆粒為細(xì)度模數(shù)為3.5～3.7，平均粒徑0.6mm以上的粗砂，材料取材廉價(jià)方便。相比于傳統(tǒng)的疊層橡膠支座以及其他形式的阻尼器，隔震減震砂墊層該種顆粒阻尼器造價(jià)低數(shù)倍，且其隔震減震效果優(yōu)于傳統(tǒng)形式，該種技術(shù)在綜合管廊中更加適用。

進(jìn)一步的，開挖的地基坑邊緣要整齊，底部要平整，地基寬度比管廊底板寬至少100cm；地基坑需要滿足此要求以便隔震減震層能達(dá)到較好的抗震施工要求。

進(jìn)一步的，能夠根據(jù)綜合管廊的自重及內(nèi)敷設(shè)管線重量選取灰土層厚度。能夠根據(jù)綜合管廊的自重、內(nèi)敷設(shè)管線重量以及地震設(shè)防烈度選取底層沙墊層厚度。能夠根據(jù)綜合管廊的自重、內(nèi)敷設(shè)管線重量以及地震設(shè)防烈度選擇兩側(cè)沙墊層厚度。

進(jìn)一步的，如果土工包布與綜合管廊以及周圍土體之間存在縫隙，要用三七灰土將縫隙填實(shí)，保證隔震減震層質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)例中所述隔震減震裝置的橫截面圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)例中所述隔震減震裝置埋設(shè)后沿頂板外側(cè)面的縱剖示意圖。

圖中：三七灰土層1，土工包布2，粗砂3，綜合管廊4，地層5。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。

具體的，如圖1和圖2所示，本發(fā)明綜合管廊砂墊層隔震減震裝置包括地基隔震減震裝置和側(cè)壁隔震減震裝置，其中綜合管廊埋設(shè)于地層5中。所述地基隔震減震裝置包括綜合管廊4的基礎(chǔ)底板，所述綜合管廊4的基礎(chǔ)底板的下方設(shè)有地基隔震減震層，所述地基隔震減震層包括土工包布2和粗砂3，所述土工包布2將粗砂3包裹起來，所述地基隔震減震層下方設(shè)有夯實(shí)三七灰土層1。所述側(cè)壁隔震減震裝置包括綜合管廊4的邊側(cè)墻，所述綜合管廊4的邊側(cè)墻的迎土面設(shè)有側(cè)壁隔震減震層，所述側(cè)壁隔震減震層包括土工包布2和粗砂3，所述土工包布2將粗砂3包裹起來。

本發(fā)明綜合管廊砂墊層隔震減震裝置建造方法，依次包括以下步驟：

A.開挖好綜合管廊地基坑；

B.在地基坑底鋪設(shè)三七灰土層并夯實(shí)，夯實(shí)后厚度在單艙綜合管廊中至少為30cm，多艙綜合管廊中至少為50cm。

C.在底面灰土層頂部分段鋪設(shè)土工包布，土工包布分段長度比綜合管廊節(jié)段至少長30cm；

D.在土工包布內(nèi)填上細(xì)度模數(shù)為3.5～3.7，平均粒徑為0.6mm以上的粗砂，然后將粗砂震實(shí)，震實(shí)后厚度至少為30cm；

E.將土工包布的邊翻起，將震實(shí)的粗砂蓋??；

F.蓋好粗砂后再將土工包布的邊緣縫合，將粗砂包裹形成地基隔震減震層；

G.施工綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)，將綜合管廊基礎(chǔ)底板放置在地基隔震減震層之上，并使綜合管廊中心線與地基中線對(duì)中；

H.將長方體土工包布鋪設(shè)于兩側(cè)壁外表面與地基坑側(cè)壁的空隙中，開口朝上；

I.往綜合管廊兩側(cè)的長方體土工包布內(nèi)分層填裝細(xì)度模數(shù)為3.5～3.7，平均粒徑為0.6mm以上粗砂并震動(dòng)密實(shí)，震實(shí)后厚度至少為30cm，長方體土工包布分段長度與綜合管廊分段長度相同；

J.在綜合管廊兩側(cè)的長方體土工包布內(nèi)充滿粗砂后，將其開口縫合，形成側(cè)壁隔震減震層；完成該綜合管廊分段的砂墊層隔震減震裝置施工；

K.依次按照上述步驟施工下一節(jié)段。

上述步驟A中地基坑的邊緣要整齊，底部要平整，地基寬度比管廊底板寬100cm；地基坑需要滿足此要求以便隔震減震層能達(dá)到較好的抗震施工要求。

在步驟F中，如果土工包布與灰土層之間存在縫隙，要用灰土將縫隙填實(shí)；保證隔震減震層質(zhì)量。

在步驟J中，如果土工包布與灰土層之間存在縫隙，要用灰土將縫隙填實(shí)；保證隔震減震層質(zhì)量。

由于在綜合管廊底面、兩側(cè)面增加了砂墊層這一顆粒阻尼器，降低了綜合管廊的共振頻率，有效地抑制其共振峰值，能夠達(dá)到與通用的橡膠隔震支座、其他形式的阻尼裝置相當(dāng)?shù)臏p震隔震效果。