[发明专利]一种古建筑多道防线控振方法

说明书

本发明公开了一种古建筑多道防线控振方法，该方法从降低振源强度、隔断振动传播途径和受保护古建筑地基加固三个方面综合考虑，采取对策减轻地铁振动对古建筑的影响。第一道防线，在振源处采用浮置板弹簧隔振系统减振，减小地铁振动产生的机械波；第二道防线在古建筑与地铁之间设置隔离桩进行传播途径屏障隔振，进一步衰减地铁振动产生的机械波以降低地铁振动向古建筑地基的传递；第三道防线，对受保护古建筑的地基进行加固，提高地基承载力、减少地基变形，以免地基土扰动产生沉降导致上部建筑物产生新的破坏。本发明方法步骤简明，便于实施，能有效解决地铁诱发的振动对古建筑的影响，可广泛应用于地铁周边古建筑的地铁振动控制。

技术领域

本发明属于建筑结构振动控制技术领域，具体涉及一种古建筑多道防线控振方法。

背景技术

随着经济的高速发展，城市轨道交通也进入快速发展阶段，地铁作为其中一种最方便、快捷的城市交通方式，虽然有其明显的优势，但是在建造以及运行期间均会引起的一定的振动。由于古建筑多是砖混结构或木构件体系，具有自重大、整体性差、固有频率低等特点，因此对振动非常敏感。地铁引起的微振动对古建筑的危害属于微振动疲劳损伤，虽然其影响不像强震会在短期内对古建筑造成损坏，但是如果微振动影响超过一定的限值，随着时间的延长，这种持久性的小幅度损伤日积月累，势必造成古建筑既有病害的进一步加剧，最终影响古建筑的安全，导致其剩余使用寿命严重缩短。

因此，寻找一种经济有效、实施方便的减振隔振技术措施，减小地铁振动对古建筑的影响是非常必要的。

发明内容

研究发现，根据地铁振动的产生、传播以及受振对象响应的特点，可以从振源减振控制、振动传播途径控制以及受保护建筑物加固三个不同的角度来分别考虑地铁振动的控制。最优的振源减振控制措施一般是在地铁轨道中采用弹簧浮置板隔振系统，其减震效果交好，但是造价普遍较高，且耐久性相对较差，可能需要经常更换。采用排桩隔振的方法是振动传播途径控制中降低振动传递的有效措施，但是目前对于屏障隔振机理的研究尚不全面，如果排桩结构设计不合理，其隔振效率将会大大降低甚至失效。对古建筑加固一般可以对古建筑的薄弱部位进行植筋加固、粘钢加固、碳纤维布加固以及结构性加固等，这些加固措施可以明显加强结构的整体稳定性，但是也存在一定的不足，例如会相应增加结构的刚度，在一定条件下会放大振动响应，进一步加剧未加固部位的损伤，同时部分加固措施不可避免的会使古建筑受到一定程度人为的损坏，不符合古建筑″修旧如旧″的基本要求。因此，对古建筑这种特殊的振动控制任务，紧靠单一的技术方法往往很难达到满意的控振效果；开展多道防线的综合控振，利用不同的减振隔振技术层层削弱地铁振动的影响，是最行之有效的解决方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种古建筑多道防线控振方法。该方法从振源减振控制、振动传播途径控制以及受保护建筑物加固三个方面综合考虑，将钢弹簧浮置板道床技术、地下排桩隔振屏障技术以及袖阀管注浆加固古建筑地基技术结合起来共同减振隔振，克服了单独使用一种措施的不利因素，能够获取更好的隔振效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种古建筑多道防线控振方法，包括：

设置第一道防线，包括在地铁隧道结构(1)内设置钢弹簧浮置板道床(3)，所述钢弹簧浮置板道床(3)包括刚性板道床(7)及钢弹簧隔振器(8)，从振动产生的源头减小振动的输出；

设置第二道防线：包括在地铁隧道结构(1)与古建筑(2)地基中间设置地下排桩隔振屏障，所述隔振屏障由钢筋混凝土隔振桩(5)构成，在振动传播的途径中减少振动的传递；以及

设置第三道防线：包括在古建筑(2)地基四周采用袖阀管注浆进行加固，提高地基承载力、减少地基变形，保证古建筑在振动荷载下的稳定性。