一種鐵路橋梁智能高度調整支座的制作方法

本實用新型涉及橋梁支座，特別涉及一種鐵路橋梁智能高度調整支座

背景技術：

隨著我國鐵路建設的發展，鐵路的技術標準不斷提高，特別是高速鐵路對橋梁變形的要求非常嚴格。然而，處于自然界中的高鐵橋梁結構不可避免的會發生沉降變化，主要引發因素有：溫度、收縮徐變、基礎不均勻沉降。

橋墩墩頂高差的變化將產生以下幾方面問題：

軌面線形平順性變差，影響高速行車的平穩與安全性；

對橋梁結構的受力產生不利影響，特別是連續梁橋、剛構橋等超靜定結構橋梁；

對于軌道受力也產生不利的影響。

隨著鐵路建設的發展，迫切需要解決上述墩頂高差引發的問題。特別是西南山區鐵路，沿線地形復雜、山高谷深，溝壑縱橫，橋梁橋墩高差大，軌道高度不平順問題顯得格外重要。而解決墩頂高差變化最直接的工程手段就是應用高度可調整支座。盡管以前對可調高支座(僅可調高)進行過一些研究，但成果有其局限性。

目前可調高支座主要有螺紋調高和填充聚氨酯調高(液壓調高)及墊板調高三種調節方式。

螺紋調高支座通過液壓頂升后，調節調高螺母行程來調節支座高度，在一定范圍內可以無級調整為任意高度。但其受力完全依賴于螺紋承壓抗剪不適用于動荷載大的鐵路橋梁。

填充式調高支座利用注壓泵進行頂升，不需要另外配備千斤頂，由于橋墩溫度變形(熱脹冷縮)，要求支座不僅能實現調高，也要能調低。該支座的缺點是只能升高不能降低，且一個注液通道只能使用一次，調整次數比較有限。

墊板調高技術構造最簡單,只要增加鋼墊板即可，但需要千斤頂把梁頂起,施工安全等保證措施較為困難,不能實現無級調高，同時鋼墊板厚度需要根據現場實測后加工。

以上調整方式存在著以下局限性，墊板調高不能適應無級調節；螺紋調高，其受力完全依賴與螺紋承壓抗剪不適用于動荷載大的鐵路橋梁；液壓調高只能升高不能調低，且調整的次數很有限；不能及時掌握橋墩高程的變化情況，無法實現自動調節

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種鐵路橋梁智能高度調整支座，可自動監測墩頂高程變化并實現自動調節補償支座頂面高度，以適應鐵路高平順性的要求。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型的一種鐵路橋梁智能高度調整支座，其特征是：它包括墩頂高程自動監測系統和受其控制的液壓自動調整支座系統；液壓自動調整支座系統包括液壓自動調整支座和液壓泵，液壓自動調整支座設置于各墩體頂端與梁體之間，各液壓自動調整支座通過其上設置有電控閥的液壓管路與液壓泵連接；所述墩頂高程自動監測系統包括靜力水準儀和分析處理裝置，靜力水準儀固定設置在各墩體頂端；所述靜力水準儀采集的各墩體頂面的高程數據傳送至分析處理裝置，由分析處理裝置計算出各墩體頂面的相對高差，當高差達到一定閾值時，分析處理裝置控制液壓泵和相應液壓自動調整支座的電控閥動作，調高或者調低自動調整支座的高度。

本實用新型的有益效果是，墩頂高程監測單元可實時掌握墩頂高差變化，鐵路橋梁智能高度調整支座不受天氣狀況、時間限制，實現全天候狀態監測，實時調節，滿足鐵路高平順性的要求；自動調整支座代替人工調節，彌補了人工調節的不足，改善了空間狹小致使人工操作困難，縮短了調整時間，規避了人工操作帶來的安全隱患；通過液壓自動調整支座可調高又可調低，原理簡單方便可行，精度可達亞毫米級；

本實用新型可用于大跨度鐵路連續梁橋、拱橋及同類橋梁的墩梁連接中。

附圖說明

本說明書包括如下兩幅附圖：

圖1是本實用新型一種鐵路橋梁智能高度調整支座的構成及布置方式示意圖；

圖2是本實用新型鐵路橋梁智能高度調整支座結構圖。

圖中示出構件和對應的標記：梁體10，墩體11，靜力水準儀21，分析處理裝置22，液壓自動調整支座30，液壓泵31，液壓管路32，電控閥33，上支座板組件34，下支座板組件35，調高組件36。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

參照圖1和圖2，本實用新型的一種鐵路橋梁智能高度調整支座包括墩頂高程自動監測系統和受其控制的液壓自動調整支座系統。液壓自動調整支座系統包括液壓自動調整支座30和液壓泵31，液壓自動調整支座30設置于各墩體11頂端與梁體10之間，各液壓自動調整支座30通過其上設置有電控閥33的液壓管路32與液壓泵31連接。所述墩頂高程自動監測系統包括靜力水準儀21和分析處理裝置22，靜力水準儀21固定設置在各墩體11頂端。所述靜力水準儀21采集的各墩體11頂面的高程數據傳送至分析處理裝置22，由分析處理裝置22計算出各墩體11頂面的相對高差，當高差達到一定閾值時，分析處理裝置22控制液壓泵31和相應液壓自動調整支座30的電控閥33動作，調高或者調低自動調整支座30的高度。

參照圖2，所述液壓自動調整支座30包括上支座板組件34、下支座板組件35和調高組件36，上支座板組件34固定安裝在梁體10底部，下支座板組件35固定安裝在墩體11頂端，固定安裝在上支座板組件34上的調高組件36的下部與下支座板組件35的縱向油腔相配合，縱向油腔與液壓管路32相連通。

參照圖1，高程自動監測系統采用的分布式系統架構，由現場監測設備、監控單元為靜力水準儀21，中心系統和終端設備為分析處理裝置22。靜力水準儀21將采集的數據實時的傳輸給分析處理裝置22，可全天候開展監測，其監測時間和監測頻次可根據監測情況自適應調節，可最大程度確保監測的時效性。該系統依據連通管原理的方法，測量每個測點傳感器內液面與基準點水箱液面的相對變化，得到該點相對于基點的相對沉降量。

參照圖2，液壓自動調整支座30通過液壓泵31、液壓管路32向下支座板組件35縱向油腔內注入或者排出液壓油，改變上支座板組件34，下支座板組件35相對位置，實現支座高度的無級調整，既可調高也可調低，代替傳統的人工扭動調節螺桿的方式，彌補人工調節的不足，這樣即可很容易實現水平調節力的需求，改善由于操作空間狹小引起的人工操作困難等因素，實現自動調節功能。

收縮徐變和基礎不均勻沉降將使橋墩頂面降低，而溫度變形會使橋墩頂面隨季節變化，從高溫的夏季進入低溫的冬季，體系的環境溫度降低，橋墩頂面隨之降低，從冬季進入夏季，體系的環境溫度升高，橋墩頂面則隨之升高。由于各橋墩高度不同，受溫度的影響時，墩頂高程變化量也不同，且高墩的變化量將比矮墩變化量大。

參照圖1和圖2，當基礎發生不均勻沉降或者環境溫度降低等原因導致橋墩頂面下降，此時靜力水準儀21將監測到各頂面高程下降情況，并將采集數據傳輸給分析處理裝置22。由分析處理裝置22計算出各頂面的相對高差，當高差達到一定閾值時，分析處理裝置22控制液壓泵31和相應液壓自動調整支座30的電控閥33動作，向縱向油腔內注油，支座便會升高，使各液壓自動調整支座30頂面保持在同一高程，保證軌面的平順性，相應減少橋梁與軌道結構的次內力。

當氣候從冬季進入夏季時，環境溫度升高，橋墩發生熱脹變形，橋墩頂面便會升高，而且高墩的升高量更大。此時靜力水準儀21將監測到各頂面高程升高情況，并將采集數據傳輸給分析處理裝置22。由分析處理裝置22計算出各頂面的相對高差，當高差達到一定閾值時，分析處理裝置22控制液壓泵31和相應液壓自動調整支座30的電控閥33動作，排出縱向油腔內部分液壓油，支座便會降低，使各液壓自動調整支座30頂面保持在同一高程，保證軌面的平順性，相應減少橋梁與軌道結構的次內力。

以上所述只是用圖解說明本實用新型的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。