CN113201978B - 一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通减震领域，具体公开了一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，包括底座与轨道顶板，轨道顶板顶部固定有两条铁轨，底座与顶板之间设置有两块弹性支撑板；所述底座上设置有若干组对称设置有减震装置，所述减震装置包括固定于底座的支撑轴，支撑轴端部套设有套筒，所述套筒转动连接在支撑轴上，套筒内壁上均匀分布有若干同旋向的螺旋槽，套筒外侧则固定有均匀分布的弧形凸起；所述轨道顶板下表面固定有伸入套筒的传动轴，传动轴周测固定有传动杆；所述底座上固定有液压减震箱，液压减震箱内滑动连接有活塞，活塞固定有伸出液压减震箱与弧形凸起相抵的连接杆；本发明意在解决现有地铁列车振动荷载的长期循环导致隧道沉降问题。

Description

一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道

技术领域

本发明涉及轨道交通减震技术领域，具体公开了一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道。

背景技术

随着社会经济的发展和科学技术的进步，各种不同形式的交通线路(如地铁、轻轨、高架桥等)如雨后春笋般快速出现，虽然轨道交通的出现大大缓解了交通压力，但伴随着出现的环境问题也逐渐增多。由于高架交通产生的各种各样的环境问题引起的社会矛盾越来越多，人们对轨道交通引起的环境问题变化越来越关注。

其中隧道沉降是其中危害较大的问题之一，上海地铁1号线车站和隧道的长期沉降监测表明：在地铁隧道建成但尚未正式通车时，地铁结构处于上浮状态，总沉降量为2～6mm；在地铁投入运营后，地铁结构的总沉降量急剧增大，可达30～60mm。地铁隧道的不均匀沉降不仅引起隧道弯曲变形，导致隧道接缝张开，渗水、漏泥等现象加剧，严重影响地铁的正常运营，而且可能间接损伤地铁沿线的道路和建筑。同时，若地铁隧道与区间两侧车站之间产生了较大的差异沉降，对隧道结构也会产生危害。

地铁隧道在正常运营期间，要受到地铁列车振动荷载的长期循环作业，虽然单次列车通过所产生的荷载引起的结构振动位移较小，但在列车振动荷载的长期循环作用下，隧道下方极易可能出现饱和砂土层液化、饱和粘土震陷情况，导致隧道出现沉降；因此，急需一种轨道来对行进的地铁列车进行减振，防止地铁振动荷载的长期循环导致隧道沉降。

发明内容

本发明意在提供一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，以解决现有地铁列车振动荷载的长期循环导致隧道沉降问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，包括底座与轨道顶板，轨道顶板顶部固定有两条平行间隔设置的铁轨，底座与顶板之间设置有两块弹性支撑板；所述底座上设置有若干组对称设置有减震装置，所述减震装置包括固定于底座的圆柱形支撑轴，支撑轴端部套设有同轴线且中空的套筒，所述套筒转动连接在支撑轴上，套筒内壁上均匀分布有若干同旋向的螺旋槽，套筒外侧则固定有均匀分布的弧形凸起；所述轨道顶板下表面固定有伸入套筒的传动轴，且传动轴的外径与套筒内径相等，传动轴周测固定有伸入螺旋槽的传动杆，传动轴与支撑轴之间固定有减震弹簧；所述底座上固定有液压减震箱，液压减震箱内滑动连接有活塞，活塞与液压减震箱之间固定有复位弹簧，所述活塞沿其滑动方向固定有伸出液压减震箱的连接杆，连接杆与弧形凸起相抵。

当有列车经过时，铁轨受到列车的压力并将压力传导至弹性支撑板上，弹性支撑板弹性压缩，将压力以相反方向分散，减缓了冲击力，缓冲了列车通过铁轨时的震动；同时，上下震动带动传动轴竖向上下移动，而传动轴移动过程中通过支撑杆与螺旋槽之间的配合带动套筒转动，利用套筒周测的弧形凸起推动连接杆移动，连接杆则带动支活塞在液压减震箱内移动，形成液压耗能减震；此外，利用复位弹簧对活塞进行复位配合，形成往复持续性的耗能减震，持续对行使的列车进行减震，防止列车振动荷载的长期循环作用下，导致隧道下方出现饱和砂土层液化、饱和粘土震陷情况，至使隧道出现沉降，从而达到防沉降的目的。

可选地，所述液压减震箱为环形，且液压减震箱与支撑轴同轴线，所述液压减震箱内开设有若干扇形的液压腔，液压腔绕支撑轴均匀分布；所述活塞包括若干活塞板，活塞板滑动连接在对应的液压腔内，所述连接杆固定在活塞板上，且连接杆均朝向支撑轴，所述复位弹簧固定在活塞板与液压腔之间。

将液压减震箱分成若干扇形的液压腔，当套筒转动时，套筒通过弧形凸起同时推动所有连接杆往复运动，同时推动活塞板在液压腔内往复运动，共同进行耗能减震，在相同情况下，本方案的所需体积更小，减震效果更好。

可选地，所述液压减震箱包括两个对称设置的扇形箱体，扇形箱体一端上固定有连接部，扇形箱体另一端上开设有与连接部对应的插槽，扇形箱体上竖向设置有螺栓，螺栓贯穿连接部并与底座固定连接。

将液压减震箱设置为两个对称的扇形箱体，通过连接部与插槽的配合固定连接，仅需旋入或旋出即可完成对扇形箱体的组合与拆卸，整个过程方便快捷，便于对液压减震箱的安装与拆卸，方便后期对装置的维护与更换。

可选地，所述底座上开设有若干固定腔，固定腔与支撑轴同轴线，支撑轴固定于固定腔底部，所述液压减震箱底部嵌入固定腔内。

液压减震箱底部嵌入在固定腔内，利用固定腔对液压减震腔进行水平方向上的限制，防止液压减震箱与底座之间的连接松动，导致液压减震箱与套筒之间的连接出现问题，影响液压减震箱的减震效果；同时，固定腔形成竖向上的腔体，能够起到吸音的效果，可以起到降噪的效果。

可选地，所述活塞板为弧形，且活塞板与扇形腔横截面同圆心。

活塞板为弧形，增大活塞板与液压腔内液体的接触面积，提到耗能的效率，增大减震效果。

可选地，所述支撑轴与传动轴之间固定有弹性伸缩杆，所述减震弹簧滑动套设在弹性伸缩杆上。

通过弹性伸缩杆与减震弹簧对支撑轴与传动轴之间形成浮置支撑，在起到减震作用的同时，可大大减少来自座板的震动向底座传导，能够极大的提高减震效果。

可选地，所述连接杆端部上转动连接有竖向设置有滚轴，滚轴与弧形凸起相抵。

通过滚轴将连接杆与弧形凸起的线摩擦转化为滚动摩擦，便于弧形凸起能够更好的推动连接杆，从而更好的利用液压减震箱进行减震，提高减震效果。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中液压减震箱的结构示意图；

图3为本发明实施例中扇形箱体的结构示意图；

图4为本发明实施例中扇形箱体的横向剖视图；

图5为本发明实施例中套筒的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、轨道顶板2、铁轨3、弹性支撑板4、支撑轴5、套筒6、螺旋槽7、弧形凸起8、传动轴9、传动杆10、减震弹簧11、连接杆12、活塞板13、扇形箱体14、复位弹簧15、连接板16、插槽17、弹性伸缩杆18、滚轴19。

实施例

如图1、图2、图3、图4与图5所示：

一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨3道，包括底座1与轨道顶板2，轨道顶板2顶部固定有两条平行间隔设置的铁轨3，底座1与顶板之间设置有两块弹性支撑板4；所述底座1上设置有若干组对称设置有减震装置，所述减震装置包括固定于底座1的圆柱形支撑轴5，支撑轴5端部套设有同轴线且中空的套筒6，所述套筒6转动连接在支撑轴5上，套筒6内壁上均匀分布有若干同旋向的螺旋槽7，套筒6外侧则固定有均匀分布的弧形凸起8；所述轨道顶板2下表面固定有伸入套筒6的传动轴9，且传动轴9的外径与套筒6内径相等，传动轴9周测固定有伸入螺旋槽7的传动杆10，传动轴9与支撑轴5之间固定有减震弹簧11；所述底座1上固定有液压减震箱，液压减震箱内滑动连接有活塞，活塞与液压减震箱之间固定有复位弹簧15，所述活塞沿其滑动方向固定有伸出液压减震箱的连接杆12，连接杆12与弧形凸起8相抵。

当有列车经过时，铁轨3受到列车的压力并将压力传导至弹性支撑板4上，弹性支撑板4弹性压缩，将压力以相反方向分散，减缓了冲击力，缓冲了列车通过铁轨3时的震动；同时，上下震动带动传动轴9竖向上下移动，而传动轴9移动过程中通过支撑杆与螺旋槽7之间的配合带动套筒6转动，利用套筒6周测的弧形凸起8推动连接杆12移动，连接杆12则带动支活塞在液压减震箱内移动，形成液压耗能减震；此外，利用复位弹簧15对活塞进行复位配合，形成往复持续性的耗能减震，持续对行使的列车进行减震，防止列车振动荷载的长期循环作用下，导致隧道下方出现饱和砂土层液化、饱和粘土震陷情况，至使隧道出现沉降，从而达到防沉降的目的。

可选地，所述液压减震箱为环形，且液压减震箱与支撑轴5同轴线，所述液压减震箱内开设有若干扇形的液压腔，液压腔绕支撑轴5均匀分布；所述活塞包括若干活塞板13，活塞板13滑动连接在对应的液压腔内，所述连接杆12固定在活塞板13上，且连接杆12均朝向支撑轴5，所述复位弹簧15固定在活塞板13与液压腔之间。

将液压减震箱分成若干扇形的液压腔，当套筒6转动时，套筒6通过弧形凸起8同时推动所有连接杆12往复运动，同时推动活塞板13在液压腔内往复运动，共同进行耗能减震，在相同情况下，本方案的所需体积更小，减震效果更好。

可选地，所述液压减震箱包括两个对称设置的扇形箱体14，扇形箱体14一端上固定有连接部，扇形箱体14另一端上开设有与连接部对应的插槽17，扇形箱体14上竖向设置有螺栓，螺栓贯穿连接部并与底座1固定连接。

将液压减震箱设置为两个对称的扇形箱体14，通过连接部与插槽17的配合固定连接，仅需旋入或旋出即可完成对扇形箱体14的组合与拆卸，整个过程方便快捷，便于对液压减震箱的安装与拆卸，方便后期对装置的维护与更换。

可选地，所述底座1上开设有若干固定腔，固定腔与支撑轴5同轴线，支撑轴5固定于固定腔底部，所述液压减震箱底部嵌入固定腔内。

液压减震箱底部嵌入在固定腔内，利用固定腔对液压减震腔进行水平方向上的限制，防止液压减震箱与底座1之间的连接松动，导致液压减震箱与套筒6之间的连接出现问题，影响液压减震箱的减震效果；同时，固定腔形成竖向上的腔体，能够起到吸音的效果，可以起到降噪的效果。

可选地，所述活塞板13为弧形，且活塞板13与扇形腔横截面同圆心。

活塞板13为弧形，增大活塞板13与液压腔内液体的接触面积，提到耗能的效率，增大减震效果。

可选地，所述支撑轴5与传动轴9之间固定有弹性伸缩杆18，所述减震弹簧11滑动套设在弹性伸缩杆18上。

通过弹性伸缩杆18与减震弹簧11对支撑轴5与传动轴9之间形成浮置支撑，在起到减震作用的同时，可大大减少来自座板的震动向底座1传导，能够极大的提高减震效果。

可选地，所述连接杆12端部上转动连接有竖向设置有滚轴19，滚轴19与弧形凸起8相抵。

通过滚轴19将连接杆12与弧形凸起8的线摩擦转化为滚动摩擦，便于弧形凸起8能够更好的推动连接杆12，从而更好的利用液压减震箱进行减震，提高减震效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (6)

1.一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，其特征在于：包括底座与轨道顶板，轨道顶板顶部固定有两条平行间隔设置的铁轨，底座与顶板之间设置有两块弹性支撑板；所述底座上设置有若干组对称设置的减震装置，所述减震装置包括固定于底座的圆柱形支撑轴，支撑轴端部套设有同轴线且中空的套筒，所述套筒转动连接在支撑轴上，套筒内壁上均匀分布有若干同旋向的螺旋槽，套筒外侧则固定有均匀分布的弧形凸起；所述轨道顶板下表面固定有伸入套筒的传动轴，且传动轴的外径与套筒内径相等，传动轴周测固定有伸入螺旋槽的传动杆，传动轴与支撑轴之间固定有减震弹簧；所述底座上固定有液压减震箱，液压减震箱内滑动连接有活塞，活塞与液压减震箱之间固定有复位弹簧，所述活塞沿其滑动方向固定有伸出液压减震箱的连接杆，连接杆与弧形凸起相抵；所述液压减震箱为环形，且液压减震箱与支撑轴同轴线，所述液压减震箱内开设有若干扇形的液压腔，液压腔绕支撑轴均匀分布；所述活塞包括若干活塞板，活塞板滑动连接在对应的液压腔内，所述连接杆固定在活塞板上，且连接杆均朝向支撑轴，所述复位弹簧固定在活塞板与液压腔之间。

2.根据权利要求1所述的一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，其特征在于：所述液压减震箱包括两个对称设置的扇形箱体，扇形箱体一端上固定有连接部，扇形箱体另一端上开设有与连接部对应的插槽，扇形箱体上竖向设置有螺栓，螺栓贯穿连接部并与底座固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，其特征在于：所述底座上开设有若干固定腔，固定腔与支撑轴同轴线，支撑轴固定于固定腔底部，所述液压减震箱底部嵌入固定腔内。

4.根据权利要求3所述的一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，其特征在于：所述活塞板为弧形，且活塞板与扇形腔横截面同圆心。

5.根据权利要求4所述的一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，其特征在于：所述支撑轴与传动轴之间固定有弹性伸缩杆，所述减震弹簧滑动套设在弹性伸缩杆上。

6.根据权利要求5所述的一种适用于隧道的减震防沉降地铁轨道，其特征在于：所述连接杆端部上转动连接有竖向设置的滚轴，滚轴与弧形凸起相抵。

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