地下结构的抗震加固结构及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种地下结构的加固结构及加固方法，特别是为了提高抗震性能的加固结构及方法。
【背景技术】
[0002]近年来，地下结构在能源、交通、通讯、城市建设和国防工程等方面获得广泛应用。随着工农业生产的发展和城市化程度的不断提高，地下结构的重要性也日益明显。长期以来，人们普遍认为地下结构的数量较少，地下结构的抗震性能又优于地面建筑，因此，地震对地下结构所造成的危害较地面建筑要小。但近年来，随着地下结构震害的频繁发生，地下结构抗震问题日益受到世界各国地震工作者的高度重视。因此，对现有地下结构进行抗震加固越来越受到重视。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种地下结构抗震加固结构及方法，通过设置减震层、隔震墙，并在地下结构的底板和侧板上打入锚杆，同时对地下结构抗震最易破坏的中柱进行加固处理。具体技术方案如下:
[0004]一种地下结构的抗震加固结构，地下结构位于周围土体中，其特征在于:周围土体与地下结构之间设置若干锚杆加固，锚杆一端伸入周围土体，另一端固定于地下结构。
[0005]进一步:地下结构包括顶板、侧板以及底板，侧板与周围土体之间设有减震层，锚杆位于侧板与周围土体之间，锚杆一端伸入周围土体，另一端固定于地下结构，中间穿过减震层。
[0006]更进一步:地下结构的底板与下方土体之间设有减震层，减震层为泡沫树脂层。
[0007]更进一步:地下结构的中柱外围设有钢框架，钢框架与中柱之间灌填环氧砂浆固化为一体。
[0008]更进一步:钢框架包括安装于中柱四角的角钢，各角钢通过钢板焊接为一体，钢板与中柱的间隙灌填环氧砂浆将钢框架与中柱固化为一体。
[0009]更进一步:地下结构的左右前后任意方向上设有隔震墙，隔震墙将地下结构的周围土体与外部土体隔离。
[0010]更进一步:锚杆为中空结构，且侧壁设有孔洞，通过孔洞向锚杆内高压注入水泥砂浆以固定锚杆和加固土体。
[0011]上述地下结构的抗震加固结构的形成流程，包括如下步骤:
[0012]第一步:设置减震层，在地下结构的侧板和底板外围，钻孔后通过钻孔高压注入泡沫树脂，形成减震层；
[0013]第二步:利用注入泡沫树脂的钻孔，向土体内部打入锚杆，向锚杆内高压注浆；
[0014]第三步:加固地下结构的中柱，外粘型钢法加固法，将角钢粘贴在中柱的四个角位置，并用钢板将四根角钢焊接成一体，并将钢板与中柱的间隙用环氧砂浆灌填；
[0015]第四步:在距离地下结构一定位置处，设置一定深度的隔震墙。
[0016]采用本发明的加固结构及方法后，地下结构的抗震性能具有如下特点:
[0017]1、在地下结构与周围土体之间设减震层，使原有土-地下结构体系变为土-减震层-地下结构体系，通过减震层将地下结构与土体隔开，从而减小和改变地震对结构的作用强度和方式，以达到减小地下结构振动的目的。
[0018]2、通过打入锚杆，同时通过锚管进行土体的注浆加固，形成由加固土和锚杆共同组成的联合加固体系，以提高地下结构和周围土体的整体稳定性和承载能力。通过锚杆加固可与注浆加固组合使用，可进一步提高地下结构的自稳能力和抗震性能。
[0019]3、根据以往震害现象可知地下结构的中柱是地震时最易破坏的位置，因此采用外粘型钢法加固原有中柱，使原柱子混凝土的横向变形受到型钢骨架的约束。其优点是，构件的截面尺寸扩大不多，但承载力提高幅度大，且由于纵横向外粘型钢的约束，使构件的延性有车父大提尚。
[0020]4、通过在距离地下结构一定位置处打入一定深度的地下连续墙，这样形成了地下结构的隔震墙，可以有效阻止地震波的传入，从而减小地震时地下结构的振动。
【附图说明】
[0021]图1为本发明具体实施例的加固结构的整体示意图；
[0022]图2为本发明具体实施例的中柱加固结构示意图；
[0023]图3为图2俯视不意图。
[0024]图中:1-地下结构，2-减震层，3-锚杆，4-隔震墙，5-中柱，6-角钢，7-钢板，8_水泥砂浆。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图，对本发明做进一步详细描述。
[0026]如图1所示的地下结构的抗震加固结构，地下结构I位于周围土体中，地下结构I包括顶板、侧板以及底板，侧板与周围土体之间设有减震层2，底板与下方土体之间设有减震层2，减震层2为泡沫树脂层；周围土体与地下结构I之间设置若干锚杆3加固，锚杆3 —端伸入周围土体，另一端固定于地下结构1，中间穿过减震层2，锚杆3为中空结构且侧壁设有孔洞，向其高压注入水泥砂浆8以固定锚杆和加固土体；地下结构I的左右方向上设有隔震墙4，隔震墙4将地下结构的周围土体与外部土体隔离。
[0027]如图2和3，地下结构I的中柱5外围设有钢框架，钢框架包括安装于中柱四角的角钢6，各角钢6通过钢板7焊接为一体，钢板7与中柱5的间隙灌填环氧砂浆。
[0028]具体施工流程:
[0029]第一步:设置减震层，在地下结构的侧板和底板外围，钻孔后通过钻孔高压注入泡沫树脂，形成减震层；
[0030]第二步:利用注入泡沫树脂的钻孔，向土体内部打入锚杆，向锚杆内高压注浆；[0031 ] 第三步:加固地下结构的中柱，外粘型钢法加固法，将角钢粘贴在中柱的四个角位置，并用钢板将四根角钢焊接成一体，并将钢板与中柱的间隙用环氧砂浆灌填；
[0032]第四步:在距离地下结构一定位置处，设置一定深度的隔震墙。
【主权项】
1.一种地下结构的抗震加固结构，地下结构位于周围土体中，其特征在于:周围土体与地下结构之间设置若干锚杆加固，锚杆一端伸入周围土体，另一端固定于地下结构。
2.根据权利要求1所述的地下结构的抗震加固结构，其特征在于:地下结构包括顶板、侧板以及底板，侧板与周围土体之间设有减震层，锚杆位于侧板与周围土体之间，锚杆一端伸入周围土体，另一端固定于地下结构，中间穿过减震层。
3.根据权利要求2所述的地下结构的抗震加固结构，其特征在于:地下结构的底板与下方土体之间设有减震层，减震层为泡沫树脂层。
4.根据权利要求1所述的地下结构的抗震加固结构，其特征在于:地下结构的中柱外围设有钢框架，钢框架与中柱之间灌填环氧砂浆固化为一体。
5.根据权利要求4所述的地下结构的抗震加固结构，其特征在于:钢框架包括安装于中柱四角的角钢，各角钢通过钢板焊接为一体，钢板与中柱的间隙灌填环氧砂浆将钢框架与中柱固化为一体。
6.根据权利要求1所述的地下结构的抗震加固结构，其特征在于:地下结构的左右前后任意方向上设有隔震墙，隔震墙将地下结构的周围土体与外部土体隔离。
7.根据权利要求1或2所述的地下结构的抗震加固结构，其特征在于:锚杆为中空结构，且侧壁设有孔洞，通过孔洞向锚杆内高压注入水泥砂浆以固定锚杆和加固土体。
8.—种地下结构的抗震加固方法，其特征在于包括如下步骤: 第一步:设置减震层，在地下结构的侧板和底板外围，钻孔后通过钻孔高压注入泡沫树月旨，形成减震层； 第二步:利用注入泡沫树脂的钻孔，向土体内部打入锚杆，向锚杆内高压注浆； 第三步:加固地下结构的中柱，外粘型钢法加固法，将角钢粘贴在中柱的四个角位置，并用钢板将四根角钢焊接成一体，并将钢板与中柱的间隙用环氧砂浆灌填； 第四步:在距离地下结构一定位置处，设置一定深度的隔震墙。
【专利摘要】一种地下结构抗震加固结构通过设置减震层、隔震墙，并在地下结构的底板和侧板上打入锚杆，同时对地下结构抗震最易破坏的中柱进行加固处理。地下结构位于周围土体中，周围土体与地下结构之间设置若干锚杆加固，锚杆一端伸入周围土体，另一端固定于地下结构。上述地下结构的抗震加固结构的形成流程，包括如下步骤：第一步：设置减震层，在地下结构的侧板和底板外围，钻孔后通过钻孔高压注入泡沫树脂，形成减震层；第二步：利用注入泡沫树脂的钻孔，向土体内部打入锚杆,向锚杆内高压注浆；第三步：加固地下结构的中柱，将角钢粘贴在中柱的四个角位置，并用钢板将四根角钢焊接成一体，第四步：在距离地下结构一定位置处，设置一定深度的隔震墙。
【IPC分类】E02D31-08, E02D29-045
【公开号】CN104878778
【申请号】CN201510353874
【发明人】左熹, 倪红, 顾荣蓉
【申请人】金陵科技学院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月24日