本發(fā)明屬于鐵路沉降病害整治施工，特別涉及一種無砟鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置及抬升方法。

背景技術(shù)：

1、隨著高鐵、地鐵運行量的逐漸增多，路基沉降問題也日益增多。目前，解決路基沉降的方法主要是鐵路軌道板的抬升，現(xiàn)有的鐵路軌道板抬升方法是：

2、1、在軌道板底座下面開挖多個工作槽，槽內(nèi)放置千斤頂，用千斤頂升起軌道板底座，然后回填灌漿料，這種方法存在的缺陷是：由于軌道板抬升作業(yè)多為火車不停運，利用天窗口施工，此方法需要大量人工，施工效率低，施工成本高。

3、2、對路基本體進行注漿抬升，此方法可對路基本體進行注漿加固，成本較低，但可控性較差，操作難度較大。

4、3、在軌道板及兩側(cè)鉆孔注膠抬升，利用化學(xué)注漿料的膨脹性抬升軌道板底座，此方法施工效率高，但是化學(xué)注漿料成本高，由于化學(xué)注漿料膨脹范圍和方向不可控，膨脹率受環(huán)境溫、濕度影響大，經(jīng)常導(dǎo)致抬升過度，從而引起施工事故。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置及抬升方法，在新建鐵路時預(yù)埋好抬升預(yù)制構(gòu)件，對原有軌道結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞，可操作性強，施工效率高，抬升量精準可控，并可實現(xiàn)多次重復(fù)抬升整治。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置，其特征在于：包括預(yù)制抬升構(gòu)件、連接管和抬升動力裝置，所述預(yù)制抬升構(gòu)件包括底座、頂蓋和氣囊，所述底座內(nèi)安裝反力墊板，在反力墊板的下面填充墊板基礎(chǔ)，所述底座的上方插裝頂蓋，所述頂蓋上端設(shè)有與縮頸管連通的開口，所述縮頸管內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述連接管的兩端分別設(shè)有外螺紋，一端與所述縮頸管的內(nèi)螺紋連接，所述反力墊板與頂蓋之間安裝氣囊，所述氣囊的一端設(shè)有開口，該開口與頂蓋開口緊密連接，所述抬升動力裝置與連接管另一端外螺紋連接。

3、所述頂蓋內(nèi)設(shè)有上墊板，位于頂蓋的頂部，所述上墊板設(shè)有開口，所述氣囊的開口穿過上墊板開口與頂蓋開口緊密連接。

4、所述抬升動力裝置是高壓氣體接頭，所述連接管的另一端外螺紋與高壓氣體接頭螺紋連接，所述高壓氣體接頭通過高壓管與高壓泵連接。

5、所述抬升動力裝置為機械抬升動力裝置，包括抬升架、抬升動力器、墊塊、反力桿、位移傳感器、動力驅(qū)動傳感器和智能控制系統(tǒng)，所述抬升架內(nèi)安裝上墊塊和下墊塊，兩墊塊之間安裝抬升動力器，所述抬升架的下端設(shè)有開口，該開口與內(nèi)螺紋連接管連接，所述反力桿的一端頂裝在下墊板上，反力桿的另一端插裝到連接管內(nèi)，底部頂裝在氣囊的底部，所述內(nèi)螺紋連接管與連接管的外螺紋連接，所述抬升動力器依次連接液壓泵或氣動馬達和動力驅(qū)動傳感器，所述位移傳感器和動力驅(qū)動傳感器分別與智能控制系統(tǒng)連接。

6、所述抬升動力器為液壓桿。

7、所述底座與頂蓋之間通過密封圈密封。

8、一種所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置的抬升方法，其特征在于：包括如下步驟：

9、(1)預(yù)埋預(yù)制抬升構(gòu)件：

10、在修建鐵路路基及軌道結(jié)構(gòu)時，將所述預(yù)制抬升構(gòu)件預(yù)埋在兩塊道床板之間的板縫處，并位于每塊道床板的四個角位置，同時，將所述預(yù)制抬升構(gòu)件預(yù)埋在軌道中心線的每塊道床板的中心澆筑孔處，每個預(yù)制抬升構(gòu)件預(yù)埋在軌道結(jié)構(gòu)的支承層底座板中，所述預(yù)制抬升構(gòu)件的頂蓋縮頸口頂端與軌道結(jié)構(gòu)支承層的底座板上表面平齊，并在頂蓋縮頸口處蓋上封孔蓋，所述預(yù)制抬升構(gòu)件的底座與軌道結(jié)構(gòu)支承層的底座板下表面平齊；

11、(2)鉆填充孔：

12、沿軌道線路方向在軌道的兩側(cè)，按一定角度鉆進填充孔；

13、(3)安裝抬升裝置：

14、①安裝氣囊抬升裝置：打開頂蓋縮頸口處的封孔蓋，將連接管的一端插裝在頂蓋內(nèi)，并與頂蓋螺紋連接，連接管的另一端螺紋連接高壓氣管接頭，高壓氣管接頭與高壓泵連接；或

15、②安裝機械抬升裝置：打開頂蓋縮頸口處的封孔蓋，將連接管的一端插裝在頂蓋內(nèi)，并與頂蓋螺紋連接，將反力桿放置于連接管中，并插到氣囊內(nèi)至氣囊底部的平底板處，連接管的另一端與抬升架下端的外螺紋連接管連接，在道床板上安裝位移傳感器，抬升動力器連接驅(qū)動傳感器，所述位移傳感器和驅(qū)動傳感器分別與抬升智能控制系統(tǒng)連接；

16、(4)抬升作業(yè)：

17、①氣囊抬升：抬升智能控制系統(tǒng)按要求設(shè)置抬升目標，用高壓泵通過高壓氣管與氣囊接通，在高壓氣體作用下，氣囊可做向上運動，氣囊向上膨脹抬升，在位移傳感器、驅(qū)動傳感器的共同作用下，逐步將軌道結(jié)構(gòu)的底座板抬升至目標高程，底座板與基床表層之間產(chǎn)生縫隙；或

18、②機械抬升：抬升智能控制系統(tǒng)按要求設(shè)置抬升目標，開啟智能抬升系統(tǒng)，在驅(qū)動傳感器的作用下，抬升動力器依次帶動抬升架、連接管、頂蓋和底座抬升，在位移傳感器、驅(qū)動傳感器的共同作用下，逐步將軌道結(jié)構(gòu)的底座板抬升至目標高程，底座板與基床表層之間產(chǎn)生縫隙；

19、(5)填充縫隙：

20、通過軌道兩側(cè)的填充孔對混凝土底座板與基床表層之間產(chǎn)生的縫隙進行注漿填充密實。

21、所述鉆進填充孔的角度為30-60度。

22、本發(fā)明的有益效果是：

23、在新建鐵路時預(yù)埋好抬升預(yù)制構(gòu)件，解決路基沉降時使用本裝置和抬升方法對鐵路軌道板抬升，對原有軌道結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞，可操作性強，施工效率高，抬升量精準可控，并可實現(xiàn)多次重復(fù)抬升整治。

技術(shù)特征：

1.一種鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置，其特征在于：包括預(yù)制抬升構(gòu)件、連接管和抬升動力裝置，所述預(yù)制抬升構(gòu)件包括底座、頂蓋和氣囊，所述底座內(nèi)安裝反力墊板，在反力墊板的下面填充墊板基礎(chǔ)，所述底座的上方插裝頂蓋，所述頂蓋上端設(shè)有與縮頸管連通的開口，所述縮頸管內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述連接管的兩端分別設(shè)有外螺紋，一端與所述縮頸管的內(nèi)螺紋連接，所述反力墊板與頂蓋之間安裝氣囊，所述氣囊的一端設(shè)有開口，該開口與頂蓋開口緊密連接，所述抬升動力裝置與連接管另一端外螺紋連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置，其特征在于：所述頂蓋內(nèi)設(shè)有上墊板，位于頂蓋的頂部，所述上墊板設(shè)有開口，所述氣囊的開口穿過上墊板開口與頂蓋開口緊密連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置，其特征在于：所述抬升動力裝置是高壓氣體接頭，所述連接管的另一端外螺紋與高壓氣體接頭螺紋連接，所述高壓氣體接頭通過高壓管與高壓泵連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置，其特征在于：所述抬升動力裝置為機械抬升動力裝置，包括抬升架、抬升動力器、墊塊、反力桿、位移傳感器、動力驅(qū)動傳感器和智能控制系統(tǒng)，所述抬升架內(nèi)安裝上墊塊和下墊塊，兩墊塊之間安裝抬升動力器，所述抬升架的下端設(shè)有開口，該開口與內(nèi)螺紋連接管連接，所述反力桿的一端頂裝在下墊板上，反力桿的另一端插裝到連接管內(nèi)，底部頂裝在氣囊的底部，所述內(nèi)螺紋連接管與連接管的外螺紋連接，所述抬升動力器連接動力驅(qū)動傳感器，所述位移傳感器和動力驅(qū)動傳感器分別與智能控制系統(tǒng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置，其特征在于：所述抬升動力器為液壓桿。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置，其特征在于：所述底座與頂蓋之間通過密封圈密封。

7.一種權(quán)利要求1-6任一所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置的抬升方法，其特征在于：包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置的抬升方法，其特征在于：所述鉆進填充孔的角度為30-60度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鐵路軌道結(jié)構(gòu)智能抬升裝置及抬升方法，屬于鐵路沉降病害整治施工技術(shù)領(lǐng)域。將預(yù)制好的抬升裝置預(yù)埋在軌道結(jié)構(gòu)層下方適當位置，在軌道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降后，通過智能控制系統(tǒng)使用氣體或機械動力頂升預(yù)埋的抬升裝置，將軌道結(jié)構(gòu)抬升至目標高程，達到整治鐵路沉降病害的目的。本發(fā)明的優(yōu)點是：對鐵路原有軌道結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞，可操作性強，施工效率高，抬升量精準可控，并可實現(xiàn)多次重復(fù)抬升整治。

技術(shù)研發(fā)人員：袁偉,龍許友,王景瑞,程杰,徐凌雁,蘭小華,楊軍,陳長豐,孫永華,肖銳,劉金旺,蔡君君
受保護的技術(shù)使用者：中國鐵路設(shè)計集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10