一种支撑装置及其使用方法与流程

本发明涉及高速铁路路基维护设备技术领域，具体地涉及一种用于无砟轨道结构维护的支撑装置及其使用方法。

背景技术：

近年来，随着高速铁路的快速发展，我国建设了大规模的高速铁路，这给人们的出行带来了极大的便利。然而，在高速铁路运营过程中，铁路路基会出现一些病害问题。这些病害主要表现为路基的上拱或沉降，造成无砟轨道的不平顺。微小的变形可通过调节轨道扣件的厚度来解决。如果路基出现过大的上拱或沉降，超过扣件的调整范围，只能采取限速运行，从而影响铁路的正常运营。路基的过大变形也造成路基结构不稳定，给高速铁路的运行带来安全隐患。通过暗挖路基基床并调整轨道结构的尺寸，重新恢复到线路的设计标高是一种解决路基上拱或沉降的方法。路基基床暗挖时需要对轨道结构进行支撑并调整。为确保高速铁路在施工过程中能安全运行，施工采用间隔开挖的方式，施工空间狭小，因此对支撑装置的可操作性和安全性的要求较高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够适用于狭小的施工空间的支撑装置及其使用方法，并且具有较好的可操作性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种支撑装置，包括支撑座和均匀布置在支撑座上的可调支撑部件。其中，可调支撑部件包括套筒和布置在套筒内的丝杆，套筒顶部设有螺母，并且，螺母套设在丝杆上。

根据本发明的支撑装置，工作时支撑座安装在路基基床开挖的底面，用于支撑轨道的可调支撑部件布置在支撑座上。可调支撑部件为套筒和丝杆结构，在丝杆上拧入匹配的螺母，插入套筒中，通过旋转螺母调节可调支撑部件的整体高度来对轨道进行支撑和调整，因此操作简单便捷。另外，由于在支撑装置底部设有支撑座，因此使得整个支撑装置的结构稳定可靠，操作安全性较高。可根据现场施工的要求，设置合适的套筒和丝杆尺寸来增大或缩小可调支撑部件的高度和最大调整量以满足现场施工的要求，因此，使得整个支撑装置尤其适用于施工空间狭小的工况。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。

根据本发明的支撑装置，在一个优选的实施方式中，套筒底部和丝杆顶部均设有第一支撑板。

通过设置支撑板结构，能够使得可调支撑部件在支撑座上稳定可靠，并且使得可调支撑部件对轨道的支撑稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，可调支撑部件与支撑座之间设有可调垫板。

通过设置可调垫板，能够进一步提高可调支撑部件的可操作性和调整精度。

具体地，在一个优选的实施方式中，可调垫板包括通过斜面互相形成配合的两个楔形垫块，并且，楔形垫块中靠近可调支撑部件的一个能够沿斜面移动。

构造为楔形垫块结构的可调垫板，结构简单，操作便捷。

进一步地，在一个优选的实施方式中，可调垫板的顶部和底部均设有第一垫板。

通过在可调垫板的顶部和底部设置垫板，能够使得整个可调垫板的结构稳定可靠，并且增加可调垫板的可调高度。

进一步地，在一个优选的实施方式中，位于可调垫板顶部的第一垫板上设有第一支撑柱。

通过设置支撑柱能够进一步增加可调垫板的结构强度和高度。

进一步地，在一个优选的实施方式中，第一支撑柱顶部设有第二垫板。

通过在支撑柱顶部设置垫板，能够增加可调垫板与可调支撑部件的接触面积，从而使得可调垫板与可调支撑部件的连接稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，可调垫板与可调支撑部件之间设有弹性垫板。

通过设置弹性垫板，可以增加可调垫板与可调支撑部件之间的接触面积而增大摩擦力，使支撑装置整体不会在行车过程中因震动而松动。

具体地，在一个优选的实施方式中，支撑座包括第二支撑柱以及布置在第二支撑柱两端的第二支撑板。

这种结构形式的支撑座，结构简单，稳定可靠。并且，由于在支撑座两端设置支撑板，一方面便于整个支撑座极其稳定地布置在基坑底部，另一方面，便于增加整个支撑座对可调支撑部件的支撑力。

进一步地，在一个优选的实施方式中，第二支撑柱与第二支撑板之间设有肋板。

通过设置肋板，能够进一步增加支撑座的结构强度。

根据本发明第二方面的支撑装置的使用方法，包括：步骤一、将上所述的支撑装置均匀布置在基坑底部。步骤二、在上述所述的支撑装置的支撑座上放置液压千斤顶，根据铁轨原设计标高与现场实际标高比较的结果，使用液压千斤顶的顶升和下降调整轨道的高度。步骤三、调节上述所述的支撑装置支撑轨道，并固定支撑装置。步骤四、将液压千斤顶取出之后，进行回填浇注。

根据本发明的支撑装置的使用方法，利用液压千斤顶的顶升和下降对轨道起到一个预支撑的作用，从而能够使得支撑装置的调整操作简单便捷，并且安全可靠。另外，由于液压千斤顶能够放置在支撑座上，并不需要占用额外的施工空间，因此使得支撑装置尤为适用于施工空间狭小的工况下。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。

根据本发明的支撑装置的使用方法，在一个优选的实施方式中，步骤二中，在支撑座顶部设置用于测量轨道底部与支撑座之间的距离的测距装置，采用处理单元根据测距装置获得的数据计算出支撑装置的调整高度。步骤三中，在液压千斤顶与轨道底部的接触处和支撑装置上均设置测压装置，采用处理单元根据测压装置获得的数据进行比较。

采用处理单元和测距装置的协同作用，能够使得支撑装置的调整精准便捷，保证支撑装置对轨道支撑牢固。采用处理单元和测压装置的协同作用，能够避免出现应力过大或过小的位置。并且，由于在轨道下均匀布置有多个支撑装置，能够通过压力数据与位移数据协同作用来确定每个支撑装置竖向位移调整量大小，并通过多个压力数据的监测实现每个支撑装置受力协调的作用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：能够适用于狭小的施工空间，并且具有较好的可操作性和安全性。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例的支撑装置的整体结构；

图2示意性显示了本发明实施例的可调垫板的整体结构；

图3示意性显示了本发明实施例的支撑装置的a向剖视结构；

图4示意性显示了本发明实施例的支撑装置的b向剖视结构；

图5示意性显示了本发明实施例的支撑装置的使用方法的流程。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1示意性显示了本发明实施例的支撑装置10的整体结构。图2示意性显示了本发明实施例的可调垫板3的整体结构。图3示意性显示了本发明实施例的支撑装置10的a向剖视结构。图4示意性显示了本发明实施例的支撑装置10的b向剖视结构。图5示意性显示了本发明实施例的支撑装置10的使用方法的流程。

如图1、图3和图4所示，本发明实施例的支撑装置10，包括支撑座1和均匀布置在支撑座1上的可调支撑部件2。其中，可调支撑部件2包括套筒21和布置在套筒21内的丝杆22，套筒21顶部设有螺母23，并且，螺母23套设在丝杆22上。根据本发明实施例的支撑装置，工作时支撑座安装在路基基床开挖的底面，用于支撑轨道的可调支撑部件布置在支撑座上。可调支撑部件为套筒和丝杆结构，在丝杆上拧入匹配的螺母，插入套筒中，通过旋转螺母调节可调支撑部件的整体高度来对轨道进行支撑和调整，因此操作简单便捷。另外，由于在支撑装置底部设有支撑座，因此使得整个支撑装置的结构稳定可靠，操作安全性较高。可根据现场施工的要求，设置合适的套筒和丝杆尺寸来增大或缩小可调支撑部件的高度和最大调整量以满足现场施工的要求，因此，使得整个支撑装置尤其适用于施工空间狭小的工况。

根据本发明实施例的支撑装置，如图1所示，在一个优选的实施方式中，套筒21底部和丝杆22顶部均设有第一支撑板24。通过设置支撑板结构，能够使得可调支撑部件在支撑座上稳定可靠，并且使得可调支撑部件对轨道的支撑稳定可靠。

具体地，如图1、图3和图4所示，在本实施例中，支撑座1包括第二支撑柱11以及布置在第二支撑柱11两端的第二支撑板12。这种结构形式的支撑座，结构简单，稳定可靠。并且，由于在支撑座两端设置支撑板，一方面便于整个支撑座极其稳定地布置在基坑底部，另一方面，便于增加整个支撑座对可调支撑部件的支撑力。进一步地，在本实施例中，第二支撑柱11与第二支撑板12之间设有肋板13。通过设置肋板，能够进一步增加支撑座的结构强度。优选地，支撑座1由型钢，例如钢管、h型钢和角钢等与扩展钢板焊接而成。

如图1和图2所示，进一步地，在本实施例中，可调支撑部件2与支撑座1之间设有可调垫板3。通过设置可调垫板，能够进一步提高可调支撑部件的可操作性和调整精度。具体地，如图2所示，在本实施例中，可调垫板3包括通过斜面33互相形成配合的两个楔形垫块31、32，并且，靠近可调支撑部件2的楔形垫块31能够沿斜面33移动。具体地，楔形垫块31的移动通过螺杆38来调节从而达到调节整个可调垫板的高度的目的。构造为楔形垫块结构的可调垫板，结构简单，操作便捷。优选地，在本实施例中，可调垫板3的顶部和底部均设有第一垫板34。通过在可调垫板的顶部和底部设置垫板，能够使得整个可调垫板的结构稳定可靠，并且增加可调垫板的可调高度。进一步地，在本实施例中，位于可调垫板3顶部的第一垫板34上设有第一支撑柱35。通过设置支撑柱能够进一步增加可调垫板的结构强度和高度。进一步地，在本实施例中，第一支撑柱35顶部设有第二垫板36。通过在支撑柱顶部设置垫板，能够增加可调垫板与可调支撑部件的接触面积，从而使得可调垫板与可调支撑部件的连接稳定可靠。

进一步地，在本实施例中，如图2所示，可调垫板3与可调支撑部件2之间设有弹性垫板37。具体地，弹性垫板37布置在第二垫板36与位于套筒21的底部的第一支撑板24之间。通过设置弹性垫板，可以增加可调垫板与可调支撑部件之间的接触面积而增大摩擦力，使弹性支撑装置整体不会在行车过程中因震动而松动。优选地，弹性垫板37由橡胶材质制成，由于橡胶垫板具有柔软性，能够更好地增加可调垫板与可调支撑部件之间的接触面积而增大摩擦力。如果弹性垫板37与位于套筒21的底部的第一支撑板24的接触面存在凹凸不平的情况应打磨，使接触面与弹性垫板37完全接触。

如图1至图5所示，根据本发明第二方面实施例的支撑装置10的使用方法，包括：步骤一、将上所述的支撑装置10均匀布置在基坑底部。优选地，轨道底部，每间隔1m布置一个支撑装置10。步骤二、在上述所述的支撑装置10的支撑座1上放置液压千斤顶4，根据铁轨原设计标高与现场实际标高比较的结果，使用液压千斤顶4的顶升和下降调整轨道的高度。步骤三、调节上述所述的支撑装置10支撑轨道，并固定支撑装置10。步骤四、将液压千斤顶4取出之后，进行回填浇注。根据本发明实施例的支撑装置的使用方法，利用液压千斤顶的顶升和下降对轨道起到一个预支撑的作用，从而能够使得支撑装置的调整操作简单便捷，并且安全可靠。另外，由于液压千斤顶能够放置在支撑座上，并不需要占用额外的施工空间，因此使得支撑装置尤为适用于施工空间狭小的工况下。

进一步地，根据本发明实施例的支撑装置的使用方法，在一个优选的实施方式中，步骤二中，在支撑座1顶部设置用于测量轨道底部与支撑座1之间的距离的测距装置5，采用处理单元根据测距装置5获得的数据计算出调整高度。步骤三中，在液压千斤顶4与轨道底部的接触处和支撑装置10上均设置测压装置6，采用处理单元根据测压装置6获得的数据进行比较。采用处理单元和测距装置的协同作用，能够使得支撑装置的调整精准便捷，保证支撑装置对轨道支撑牢固。采用处理单元和测压装置的协同作用，能够避免出现应力过大或过小的位置。并且，由于在轨道下均匀布置有多个支撑装置，能够通过压力数据与位移数据协同作用来确定每个支撑装置竖向位移调整量大小，并通过多个压力数据的监测实现每个支撑装置受力协调的作用。

优选地，在本实施例中，液压千斤顶4的顶升力为10～100吨，在满足施工要求的前提下能够尽可能避免液压千斤顶占用额外的施工空间。具体地，在本实施例中测距装置5包括布置在位于第二支撑柱11顶部的第二支撑板12上的位移传感器。优选地，在本实施例中，测压装置6包括称重传感器或压力计。位于液压千斤顶4与轨道底部的接触处的测压装置6为称重传感器，位于可调支撑部件2上的测压装置6为布置在第一支撑柱35上的压力计。在本实施例中，通过位移传感器和称重传感器以及压力传感器与处理单元配合获取数据的方法，简单精准，便于现场布置，且不需要占用额外的施工空间，因此特别适用于施工空间狭小的工况。

具体地，在本实施例中，在轨道结构高度调整前，用电子水准仪或安博格轨检小车对轨道状态进行精准测量，调查轨道下垫板数据，计算轨道板的各个位置的落道量及拔道量，从而确保轨道高度精确调整。

优选地，在上述所述的支撑装置10进行调整过程中，为了避免安全事故发生，分多次调整，首先将位移偏差最大的几个位置进行小幅度调整，然后扩大调整范围继续调整，直到最后该段铁路所有部位调整到原设计标高位置。

优选地，在回填浇筑前，清除表面浮土以及少量碎石等杂物，并在坑基底面土层上喷洒少量的水，使土层湿润即可并不得有积水。回填浇筑时所用浆液为聚物细石灌浆料，由高聚物灌浆料加入骨料混合搅拌而成，配比根据现场温度确定。另外，天窗结束前50分钟停止浇筑，以确保轨道开通时强度达到3mpa。浇筑前在开挖底面铺设hdpe复合防渗膜。

根据上述实施例，可见，本发明涉及的支撑装置及其使用方法，能够适用于狭小的施工空间，并且具有较好的可操作性和安全性。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求范围内的所有技术方案。