[发明专利]一种减振防噪的地铁隧道系统及施工方法

说明书

本公开涉及一种减振防噪的地铁隧道系统及施工方法，包括隧道砌衬，隧道砌衬中设有多个贯穿自身侧壁的减振孔，减振孔中设有多孔隙的Duxseal材料，减振孔靠近隧道砌衬外壁的一端封堵，减振孔用于吸收并衰减隧道砌衬侧壁及内腔的中低频振动，Duxseal材料用于吸收并衰减隧道砌衬侧壁及内腔的高频振动。隧道砌衬的下方土层中沿隧道前进方向依次布设有多排隔振管，每排隔振管竖向布置且与隧道的前进方向垂直，隔振管中填充有橡胶颗粒，相邻橡胶颗粒之间具有间隙，能够实现从隧道砌衬传播入土层振动的二次衰减。本发明通过两次多孔结构及高频减振材料的配合提高了减振效果，减少了中低频振动对周围建筑物的影响，也衰减了隧道中的高频噪音。

技术领域

本公开属于隧道施工技术领域，具体涉及一种减振防噪的地铁隧道系统及施工方法。

背景技术

地铁交通具有低能耗、少污染、安全、舒适等功能，在解决城市交通拥堵和保护环境问题中具有举足轻重的地位。但人们对于地铁交通带来的振动和噪音问题的反映越来越强烈。这主要原因是因为地铁线路经过城市的人流周密区、建筑物林立的闹市区、风景区等，有少部分地铁线路还会经过居民区、古代建筑群等，当地铁列车运行时，建筑群、居民和车厢内的人就会受到列车运行所引起的地基或者地表的振动和噪声的影响。

发明人了解到，地铁列车运行时所产生振动波不仅仅会对列车本身造成影响，还会沿着路基传递到地铁隧道上，引起地铁隧道的强烈振动，以往的地铁隧道多用混凝土进行加固支护，而振动波碰到混凝土时会产生折射现象，不能有效的减少振动或传播振动，这样对于地铁隧道的损坏是非常严重的，且对于列车中的人和地面上的人、建筑会产生二次振动效果。普通分贝的声波传播到隧道后会在混凝土表面引起多次反射，且分贝会相应的增大，进而引发声音污染等问题。

同时，地铁振动产生长期的蝴蝶效应对振动敏感的高精尖领域也足以酿成灾难性的风暴。近年来，国内外针对地铁的隔振降噪研究多集中于高频波的隔振设计，对中低频波的研究较为有限，效果较差。然而，在地铁激荡起的振动中，对精密仪器干扰最严重的是低频振动，这种振动波长较长，不易在土层中衰减，因此考虑通过控制振动传播途径来降低地铁运行产生的振动影响。

目前通过控制振动传播途径来实现对地铁减振降噪的方法主要有：添加隔振材料、铺设橡胶道碴垫和使用屏障隔振。在钢轨和轨枕之间添加隔振材料主要有橡胶隔振垫板和浮置板隔振系统，橡胶隔振垫板构造简单，施工方便但是其隔振效果较小，浮置板隔振系统减振效果好但造价过高；铺设橡胶道碴垫可以降低轨道壁振动，但其会使钢轨变形增大，增加后期养护维修费用；屏障隔振常采用空沟、填充沟、排桩等方式,它可以切断振动波的传播,取得理想的隔振效果，但其施工复杂，造价过高。

发明内容

本公开的目的在于提供一种减振防噪的地铁隧道系统及施工方法，能够至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本公开的第一方面提供一种减振防噪的地铁隧道系统，包括隧道砌衬，隧道砌衬中设有多个贯穿自身侧壁的减振孔，减振孔中设有多孔隙的Duxseal材料，减振孔靠近隧道砌衬外壁的一端封堵，减振孔用于吸收并衰减隧道砌衬侧壁及内腔的中低频振动，Duxseal材料用于吸收并衰减隧道砌衬侧壁及内腔的高频振动。

所述隧道砌衬的下方土层中沿隧道前进方向依次布设有多排隔振管，每排隔振管竖向布置且与隧道的前进方向垂直，隔振管中填充有橡胶颗粒，相邻橡胶颗粒之间具有间隙。

本公开的第二方面提供一种减振防噪的地铁隧道系统的施工方法，包括以下步骤：

盾构推进形成隧道后，进行底部衬砌以下地基土体的开挖，宽度约为10-12m，开挖至底部衬砌以下1-2m处；

沿隧道的前进方向，等间距埋设多排隔振管；

将橡胶颗粒填充入隔振管；

回填被开挖的底部砌衬，夯实至设计标高；

沿掘进方向铺设隧道砌衬；