位移调整补偿装置及包含位移调整补偿装置的轨道系统的制作方法

本实用新型属于一种位移调整补偿装置，尤其涉及一种在地基上建造的建筑物，例如轨道交通、道路、桥梁、涵洞、隧道、楼宇等上的地基沉降的位移调整补偿装置，以及包含该位移调整补偿装置的轨道系统(例如轨枕、道床结构、浮置板)。

背景技术：

在轨道交通中，为保证列车运营的安全性、稳定性、舒适性，要求钢轨顶面具有满足相关规范标准的平顺性指标。因各地区工程地质条件的差异，往往在工程地质条件较差地区因地基承载能力或其它特殊情况引起主体结构完工后水平移动或塌陷，或者在初始施工条件下即不平整，导致轨道系统不平顺，将影响列车运行的安全性、稳定性、舒适性，已经成为城市轨道交通工程的主要病害之一。

类似地，在桥梁、隧道、楼宇建筑物等具有地基(基础)及在地基(基础)上的支撑物的工程中，均涉及上面提到的部分地基(基础)沉降而影响整个工程质量安全和使用时间的大问题。

而目前来看，现有技术中尚未有彻底根治的有效措施。因此，如何设计一种补偿施工前初始不平整或者施工后沉降引起的空间的装置，即能够自动补偿变形的装置，是基础设施建设工程的必然需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种位移调整补偿装置，包括第一支撑件和第二支撑件，其特征在于：第一支撑件、第二支撑件之间可发生轴向移动，其中，第一支撑件包括上下两个容置空间，上容置空间用于放置填充物，下容置空间用于嵌入第二支撑件，上下两个容置空间之间通过开口连接，所述开口的大小允许填充物通过。

本实用新型还提供一种位移调整补偿装置，包括第一支撑件和第二支撑件，其特征在于：第一、第二支撑件之间可发生轴向移动，其中，第一支撑件包括容置空间用于 放置填充物，空间下部具有开口，所述开口大小允许填充物穿过并进入第一支撑件与第二支撑件之间的空间。

进一步地，其中，所述的位移调整补偿装置，其特征在于：所述第一支撑件的侧壁具有凹槽，所述第一支撑件可插入所述凹槽中并可沿所述凹槽的深度方向移动。

进一步地，其中，所述凹槽与所述第二支撑件之间形成有间隙。

进一步地，其中，所述凹槽和第二支撑件的截面为梯形结构或其它上大下小的规则或不规则结构。

进一步地，其中，所述放置填充物的容置空间还具有与外界连通的开口，填充物可以通过所述开口进行补充。

进一步地，其中，所述容置空间底面为倾斜结构，方便填充物的流动。

进一步地，其中，在位于上方的支撑件上连接有顶板和/或在位于下方的支撑件上连接有底板。优选地在顶板上方和/或底板下方设置有减振垫。

本实用新型还提供一种轨道系统，其特征在于：在所述轨道系统的内部或下方设置有上面所述的位移调整补偿装置。其中，所述轨道系统为轨枕、整体道床或浮置板等。

进一步地，其中，在轨道系统中设置有隔振器，所述位移调整补偿装置设置在所述隔振器的上方或下方。

实用新型效果：

本实用新型的位移调整补偿装置及包含该位移调整补偿装置的轨道系统(例如位移补偿轨枕、轨道板、浮置板等)在软土地基、特殊不良地质条件下的工程中应用广泛，无需人工干预可实现自动无级调整。而且工装简单，施工方便，安装时占地空间小，节省工程量，节约了成本。

将该装置内置于轨道系统的方案能够在实现位移补偿的同时，不增高现有轨道系统的高度，节约了空间，节省了制作成本。另外采用第二支撑件插入第一支撑件的凹槽中的方案能够提高密封效果，并且提高了水平方向的稳定性和承力强度，另外，采用第二支撑件和凹槽之间具有间隙或移动中产生间隙的方案，能够对水平位移进行补偿，避免了装置的变形或损坏。此外，第一支撑件由于具有凹槽，从而增加了侧壁厚度，提高了与被支撑物的接触面积，减小了单位面积的受力值，增加了装置的强度。

附图说明

图1是本实用新型实施例1梯形轨枕俯视图。

图2是本实用新型实施例1梯形轨枕剖视图。

图3是本实用新型实施例1位移补偿过程示意图。

图4是本实用新型实施例1位移调整补偿装置结构图。

图5是本实用新型实施例1道床结构剖视图。

图6是本实用新型实施例1道床结构位移补偿过程示意图。

图7是本实用新型实施例2位移调整补偿装置结构图。

图8是本实用新型实施例2位移补偿过程示意图。

图9是本实用新型实施例3位移调整补偿装置结构图。

图10是本实用新型实施例3道床结构剖视图。

图11是本实用新型实施例3道床结构位移补偿过程示意图。

图12是本实用新型位移调整补偿装置外置结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施方法对本实用新型作进一步的详细描述。

1、梯形轨枕纵梁，2、横向钢管，3、位移调整补偿装置，4、顶板，5、第二支撑件，6、第一支撑件，7、底板，8、减振垫，9、填充物，10、道床结构，11、浮置板，12、隔振器，13、隔振器套筒，14、盖板。

实施例1：

参见图1-4，示出了本实用新型位移调整补偿装置及调高梯形轨枕，在既有梯形轨枕结构的基础上增加位移调整补偿装置。在预制梯形轨枕结构时预先将位移调整补偿装置嵌入梯形轨枕结构内，构成内置式调高梯形轨枕系统。具体包括梯形轨枕纵梁1、连接在纵梁1之间的横向钢管2以及在纵梁1的下端设置的减振垫8，其中，在轨枕纵梁1内设置有位移调整补偿装置3。

参见图4，位移调整补偿装置的主要结构包括第一支撑件6、第二支撑件5、填充物9、底板7，其中第一支撑件6为下部开口的筒状结构，其包括上下两个容置空 间，上容置空间用于放置填充物9，下容置空间用于嵌入第二支撑件5，上下两个容置空间之间通过具有开口的隔板分隔，所述开口的大小允许填充物通过。隔板的上表面优选为倾斜结构，方便填充物的向下流动，第二支撑件5下部与底板7机械连接或一体形成，底板7设置在纵梁1下端与减振垫8之间。当然，也可以不设置减振垫8，底板7直接和地基接触。

下面说明书本实用新型实施例1的工作方式：

原始状态时内第一支撑件的接触面系紧密衔接在一起，第一支撑件6与底板7密贴。

当底板7与第二支撑件5因地基结构向下沉降时，第一支撑件6与钢轨轨连接而不发生沉降，造成第一支撑件6底面与底板7脱离，同时第二支撑件5顶面与第一支撑件6接触面脱离而形成空间，当此空间高度大于填充物的粒径时，填充物9利用自身重量通过第一支撑件6隔板上的开口部分自动流进第一支撑件因沉降而形成的封闭自由空间内，并填充整个空间。实现了力从轨枕、第一支撑件、填充物、第二支撑件、底板、减振垫、地基的传递，使得梯形轨枕整体结构不发生沉降，从而达到自动位移补偿的功能。

填充物可为粒状，优选由金属或非金属材质(如陶瓷)制成，更优选为球状颗粒。

当容置空间内填充物剩余不多时，可以根据需要进行补充。

本实用新型这样的结构，基本不增加现有轨枕等轨道系统的高度，而且，上容置空间上部可以具有开口，与外界连通，非常方便填充物的补充。

本实用新型实施例1中的位移调整补偿装置3也可以内置于整体道床板或浮置板等其他轨道系统中(见图5、图6)，或外置于其下方。

实施例2：

参见图7、8，示出了本实用新型实施例2的位移调整补偿装置，其主要结构包括第一支撑件6、第二支撑件5、填充物9、底板7、盖板14，其中第一支撑件6为筒状结构，上下均具有开口，上部开口被盖板14封闭，内部的容置空间用于放置填充物9，第一支撑件下部的所述开口的大小允许填充物通过。第一支撑件6的侧壁下部具有凹槽，使得侧壁6的剖面构成为倒置的U型，其侧壁分为内壁和外壁，内壁和外壁的顶部连接。

第二支撑件5为可插入第一支撑件6侧壁的凹槽中的结构，例如为环形，并可沿所述凹槽的深度方向移动，并且至少在整个过程中的某一阶段，所述第二支撑件能够与凹槽紧密配合，例如第二支撑件5的剖面与凹槽的剖面为相同尺寸和形状，如矩形、梯形、阶梯矩形等。更优选的，第二支撑件与所述凹槽能够在发生相对移动过程中，全程紧密配合，这样系统的密封性更好，支撑强度也更高。

第二支撑件5下部与底板7机械连接或一体形成，底板7设置在纵梁1下端与减振垫8之间。当然，也可以不设置减振垫8，底板7直接和地基接触。

第一支撑件6的容置空间的底部优选为倾斜结构，方便填充物的向下流动。

优选地，其中盖板14可以打开或封闭，方便填充物9的补充。当然根据需要也可以不设置盖板14。

本实用新型实施例2中的位移调整补偿装置中，第二支撑件5与第一支撑件6的接触面积更大，相应地，密封性能更好，水平方向的稳定性和强度也更高。第一支撑件6的侧壁为内部具有凹槽的结构，其侧壁整体的厚度更大，这样，当其顶部与被支撑物连接时，其接触面积更大，结构整体强度更高。

优选地，凹槽和第二支撑件5的侧壁之间具有缝隙，这样第一支撑件6和第二支撑件5可在水平方向上略微移动，这样，当地基在沉降的同时又发生水平轻微移动时，可以对水平方向位移进行补偿，不至于使得位移调整补偿装置在水平力作用下变形或损毁。

进一步地，更优选的方案中，凹槽和第二支撑件5的侧壁之间在初始状态时不存在缝隙，在移动过程中产生缝隙，具体方案为凹槽和第二支撑件5截面均为梯形或三角形或者其他上小下大(按照本实用新型附图7、8所示的方向)的规则或不规则形状，优选地该截面的两侧边均为倾斜结构。只要能在第一支撑件和第二支撑件相对移动过程中产生可使其两者之间发生左右移动的间隙即可。这样在发生相对移动过程中，凹槽与第二支撑件之间的水平间隙越来越大，可水平调整的量也越来越大。这样的方案使得随着地基沉降量的增大而增加可左右移动的距离，使得装置整体的稳定性和水平调整的效果能够很好的平衡。

本实用新型实施例2的位移调整补偿装置也可以类似实施例那样，内置于整体轨枕、道床板或浮置板等其他轨道系统中或外置于其下方。

实施例3：

参见图9-11，示出了本实用新型实施例3的位移调整补偿装置，该位移调整补偿装置主要包括第一支撑件6、第二支撑件5、填充物9、顶板4、底板7。第一支撑件6为筒状结构，其具有能容纳填充物9的空间，空间下部设有具有开口的底板，其上部与顶板4联接，第二支撑件5与底板联接，第一支撑件6嵌套在第二支撑件5内。填充物可以穿过所述开口进入第二支撑件5内。

参见图10，在浮置板11的隔振器套筒13中设有隔振器12，位移调整补偿装置3设置在隔振器12上，其顶部与浮置11板连接，用于将浮置板的重量通过其传递到隔振器12进而传递到地基。当然也可以将调整补偿装置3设置在隔振器12下方。

下面说明本实施例的工作过程：

初始状态时第一支撑件6、第二支撑件5的接触面系紧密衔接在一起。

当地基发生沉降时，隔振器12随之向下移动，相应地，底板7与第二支撑件5也向下沉降，而第一支撑件6由于与隔振器外套筒连接而不发生沉降，第一支撑件6底面与底板7脱离，同时第一支撑件6底面与第二支撑件5接触面脱离而形成空间，当此空间高度大于填充物的粒径时，填充物利用自身重量通过第二支撑件底板的开口部分自动流进第一支撑件因沉降而形成的封闭自由空间内，并填充整个空间。而浮置板11整体结构未沉降，从而达到自动位移补偿的功能。

如图12所示，本实用新型的位移调整补偿装置也可以为外置式的，例如设置在浮置板、整体道床、轨枕等轨道系统的下方。减振垫可以紧挨着位移调整补偿装置3的上和/或下面，实现减振功能。

上面实施例中的位移调整补偿装置均以初始状态时地基未发生偏移的情形为示例，但是，应当知道，本实用新型方案也可以用于初始状态时地基就有一定沉降的情形，此时，上述方案中的装置可预先进行一定的伸长或者位移调整，然后安装在合适位置，实现力的支撑传递。

上述实施例中主要以在地基中的使用示出了本实用新型方案的实施方式，但是可以知道，本实用新型的方案还可以用于其它需要实现支撑和/或需要保证距离的两个物体之间。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些 改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语仅仅是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。