[发明专利]用于地铁减振降噪的条带界面约束阻尼道床及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种道床减振降噪结构及其制备方法，具体地说，涉及一种有利于减振降噪的条带界面组合结构。

背景技术

当今社会中，各种各样的振动和噪声层出不穷，避无可避。然而，这种环境的长期作用不仅影响人们的身心健康，还导致结构设备因长期振动而疲劳破坏、精密仪器灵敏度下降。因此，控制振动、降低噪声已经成为迫切需要解决的课题。地铁作为城市轨道交通的重要组成部分，在人们的工作生活中扮演了越来越重要的角色。为了提高乘坐舒适度以及提高轨道及车辆的使用寿命，在轨道的减震降噪方面也有越来越多的新技术出现。

目前，地铁中应用的减振降噪措施以道床减振为主，如浮置板道床减振和橡胶垫道床减振等。然而，这些技术具有以下缺陷：(1)损耗因子只有0.05～0.2左右，减振效果不明显； (2)使用寿命短；由于这些装置采用了弹簧和橡胶等材料，体积相对喷涂型阻尼材料来说较大，往往使用几年后，就会因为列车的不断冲击和材料的老化，使得减振效果明显下降；(3) 也是最重要的一点：这些技术会造成道床结构的滑移和波浪形磨耗，这种现象会反过来增大结构的振动，对乘客和周边建筑的居民造成更大的影响，从而导致地铁部门不断接到群众投诉；严重的情况下常常会迫使相关单位大面积拆除钢轨道床，给工程造成难以估量的损失。

为了解决上述问题，实用新型专利ZL201220019831.X公开了“约束阻尼结构的减振降噪整体道床”。该实用新型专利公开的减振降噪整体道床，包括混凝土道床和混凝土路基；混凝土道床和混凝土路基之间设有粘弹性阻尼层，混凝土道床、混凝土路基、粘弹性阻尼层组成约束层。该专利工艺简单，效果相比其它减振方式有一定的优势。然而，这种方式存在的极大的安全隐患，那就是随着时间的增长，列车的长期冲击会使道床产生相对滑移现象。

目前，环氧树脂主要应用于涂料防护、胶粘剂、电子电器材料、工程塑料、复合材料、土建材料等领域，还没有将其应用在减振降噪的多层约束阻尼道床结构中。

发明内容

针对现有地铁减振道床所存在的问题，本发明所述的约束阻尼道床，可以有效防止列车对轨道的冲击所造成的相对滑移及波浪形磨耗，使其具有更好的阻尼性能，为地铁减振降噪工程应用提供理论支持和实践指导。

本发明的技术方案：地铁减振降噪的条带界面约束阻尼道床，包括混凝土基层、约束层以及位于二者之间的中间层。所述道床的长度12～15m，宽度为3～5m。

所述混凝土基层、约束层和中间层均为条带形界面，所述条带形界面由多个平行排布的凸起的条带单元组成，且相邻两层的条带互相匹配；所述中间层为多层约束阻尼层，所述中间层由依次排布的阻尼材料层I、硬夹层和阻尼材料层II的组成。所述阻尼材料层I位于靠近混凝土基层的一侧，所述阻尼材料层II位于靠近约束层的一侧。所述阻尼材料层为聚氨酯- 脲阻尼材料。所述硬夹层的邵氏D硬度为64～66。由于硬夹层的硬度适当，所以整个结构相当于是双层约束阻尼结构，因而极大地提高了减振降噪的效果。

其中，所述每个条带单元中，条带的凸起高度为90～110mm，条带的宽度为300～400mm，相邻两个所述条带之间的宽度为300～400mm。

其中，所述阻尼材料层I、硬夹层和阻尼材料层II的厚度均为1.6～2.5mm；所述硬夹层为环氧树脂层；所述混凝土基层和约束层的厚度均为0.2～0.25m。所述硬夹层与阻尼材料层I以及硬夹层与阻尼材料层II之间设有镶嵌在二者表面的金刚砂层，所述金刚砂的数量为 3～4kg/m²，所述金刚砂的粒径为1.6～2.0mm。优选的是，所述中间层的厚度为6mm。

地铁减振降噪的条带界面约束阻尼道床的制备方法，包括以下步骤：

(1)基层：在条带表面模板上浇筑混凝土基层，并使其约束界面为条带状；

(2)中间层：在步骤(1)得到的混凝土基层上喷涂1.6～2.5mm的阻尼材料，并在其表面干燥之前撒适量的金刚砂；然后喷涂1.6～2.5mm的环氧树脂，在其表面干燥之前撒适量的金刚砂；最后再喷涂1.6～2.5mm的阻尼材料；

(3)约束层：在步骤(2)制备的中间层上继续浇筑混凝土为约束层；即得到地铁减振降噪的条带界面约束阻尼道床。

其中，所述金刚砂部分镶嵌在环氧树脂层，部分镶嵌在阻尼材料层。所述混凝土基层和约束层的厚度均为0.2～0.25m；所述阻尼材料层为聚氨酯-脲阻尼材料。优选的是，所述中间层的厚度为6mm。